EP2609178A1 - Ester oils - Google Patents

Ester oils

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EP2609178A1
EP2609178A1 EP11754976.6A EP11754976A EP2609178A1 EP 2609178 A1 EP2609178 A1 EP 2609178A1 EP 11754976 A EP11754976 A EP 11754976A EP 2609178 A1 EP2609178 A1 EP 2609178A1
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EP
European Patent Office
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acid
ester oil
oil according
ester
monoalcohol
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11754976.6A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Patrick LÄMMLE
Bernardo Walterspiel
Mathias Woydt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PANOLIN Holding AG
Original Assignee
PANOLIN Holding AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2609178A1 publication Critical patent/EP2609178A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/08Hydraulic fluids, e.g. brake-fluids

Definitions

  • the invention relates to ester oil, in particular for producing a hydraulic oil and / or a lubricant, comprising an esterification product of at least one monoalcohol with at least one multiple carboxylic acid. Furthermore, the invention relates to an ester oil, in particular for producing a hydraulic oil and / or a lubricant, comprising an esterification product of at least one monocarboxylic acid with at least one dialcohol. In addition, the invention relates to processes for the preparation of ester oils and the use of ester oils. State of the art
  • Lubricants or lubricants are used in particular for friction and wear reduction, for corrosion protection, for sealing, for cooling, as well as for vibration damping or power transmission in mechanical systems. Depending on the intended application lubricants are used in solid, liquid or gaseous state.
  • liquid lubricants are widely used in various technical fields and are used, inter alia, as engine oils, turbine oils; Hydraulic fluids or gear oils.
  • One known class of liquid lubricating oils are ester-based lubricating oils containing as main component organic reaction products of carboxylic acids with alcohols. The demands on modern ester oils are manifold. For example, an ester oil must satisfy the requirements imposed by the intended application in terms of density, viscosity, viscosity index, pour point, yield point, flash point, seal compatibility, aging resistance, toxicity and / or biodegradability.
  • esters based on branched Guerbet alcohols as a lubricant and carrier medium for hydraulic fluids.
  • the esters with branched alcohols can also be produced from renewable raw materials.
  • ester mixtures eg. B. as hydraulic oils, consisting of the reaction product of a branched alcohol with a multiple carboxylic acid.
  • Branched alcohols in particular 2-alkyl-branched alcohols are mentioned, which are preferably Guerbet alcohols.
  • Renewable resources are not mentioned.
  • lubricants for example gear, industrial and engine oils and hydraulic oils.
  • the base oils are in the form of mixtures Hydrocarbons (mineral oil, PAOs) with high-viscosity esters (HVE) before, which also have additives to improve the viscosity index.
  • Hydrocarbons mineral oil, PAOs
  • HVE high-viscosity esters
  • Reaction products of carboxylic acids and alcohols are disclosed. These do not come from renewable raw materials.
  • known esters are comparatively complicated to produce and correspondingly less economical.
  • ester oils have been known for some time, the economical and environmentally compatible production of optimized and flexible ester oils is still a major challenge. Presentation of the invention
  • the object of the invention is to provide an ester oil belonging to the technical field mentioned at the outset which is as cost-effective and environmentally compatible as possible and, in particular, has optimum properties for applications as a lubricating oil.
  • a first solution of the problem is defined by the features of claims 1 and 41.
  • a first aspect of the invention relates to ester oil, in particular for producing a hydraulic oil and / or lubricant, comprising an esterification product of at least one monoalcohol with at least one polycarboxylic acid, wherein the monoalcohol and / or the polycarboxylic acid originate from renewable raw materials.
  • a monoalcohol is reacted with a polycarboxylic acid to form an ester oil, wherein the monoalcohol and / or the polycarboxylic acid are derived from renewable resources.
  • the monoalcohol and / or the polycarboxylic acid can also be derived from mixtures of renewable and fossil raw materials. It is therefore not mandatory for the monoalcohol and / or the polycarboxylic acid to consist exclusively of .
  • the monoalcohol and / or the polycarboxylic acid are derived essentially exclusively from renewable raw materials.
  • a renewable raw material or a renewable raw material is understood in particular to mean an organic compound which is obtained by direct isolation and / or by refinement from organic raw materials, the organic raw materials being taken primarily from the living nature.
  • Suitable organic raw materials are, for example, plants.
  • Renewable resources are not to be confused with non-renewable raw materials from fossil sources. The latter are z.
  • Renewable raw materials can be distinguished from non-renewable raw materials from fossil sources, in particular by the proportion of the radioactive u C carbon isotope in the raw material. Due to their age, raw materials from fossil sources have essentially no 14 C carbon isotopes, while renewable raw materials have a characteristic fraction of the uC carbon isotope. u C-carbon isotopes are constantly formed by nuclear reactions in the upper Earth's atmosphere and enter the biosphere via the carbon cycle. There is essentially a balance between new formation and permanent radioactive decay. Accordingly, in living organisms of the biosphere (plants, animals) in about the same distribution ratio of radioactive carbon ( 14 C) to non-radioactive carbon ( 12 C and 3 C), as it is present in the atmosphere.
  • the novel ester oils, based on the carbon fraction, are preferably at least 25 mol%, more preferably at least 50 mol%, even more preferably at least 60 mol%, particularly preferably at least 70 mol% formed from renewable raw materials.
  • Lubricants with a minimum content of 25 mol% of the total formulation of renewable raw materials (nwR) are referred to in Europe as Biolubes.
  • Biolubes With further eco-labels lubricants are awarded if, based on the carbon content, preferably at least 50 mol%, more preferably at least 60 Mol%, particularly preferably at least 70 mol% consist of renewable raw materials.
  • criteria relating to toxicology must also be met. In other regions, other criteria must be taken into account.
  • Biopreferred which is known in the USA, requires certain proportions of renewable raw materials, but no statements are made about their toxicity.
  • the radiocarbon method used to determine the proportion of 1 C carbon isotopes is well known to those skilled in the art (ASTM D6866 or DIN EN 15440).
  • the chemically treated samples are z. B. by Libby's counting tube method, by liquid scintillation spectrometry and / or by mass spectrometric detection in accelerators. It is also possible to take account of short-term and long-term fluctuations in the production of 1 C carbon isotopes in the course of geological history.
  • a particularly suitable and standardized method for determining the proportion of renewable resources in a product to be tested is z. As defined in the standard ASTM D6866-08.
  • the organic content of the product derived from renewable raw materials shall be determined in relation to the total organic content of the product. Inorganic carbon and substances without carbon content are not taken into account.
  • the method is based on liquid scintillation spectrometry.
  • the measured ratio of 14 C to 12 C in the product to be tested is determined relative to a standard compound (oxalic acid).
  • lubricant is to be understood in particular to mean an intermediate which serves to reduce friction and wear, as well as for power transmission, cooling, vibration damping, sealing action and / or for corrosion protection.
  • the lubricant of interest in this context is a fluid.
  • a specific lubricant is z.
  • B. a hydraulic fluid.
  • a hydraulic fluid is in particular a fluid which can be used for the transmission of energy (volume flow, pressure) in a hydraulic system.
  • the hydraulic fluid is a hydraulic oil, which in particular is not miscible with water.
  • novel ester oils according to the first aspect in which the monoalcohol and / or the polycarboxylic acid originate from renewable raw materials, are particularly advantageous.
  • ester oils have advantageous properties with regard to use as lubricants and hydraulic oils.
  • ester oils also have good lubricating properties and a high Luftabscheide866. It has also been found that the ester oils have a long life or aging resistance compared with known lubricating oils.
  • the inventive ester oils have a high flash point, so that even use at higher oil sump and component temperatures is safely possible.
  • the flow limit (pour point) of the ester oils is relatively low, as a result of which the ester oils can also be used at low temperatures.
  • the flow limit for a liquid product indicates the temperature at which it is just still able to flow when cooled.
  • the inventive ester oils can be used in a wide temperature range.
  • the viscosity of the novel ester oils is also in an optimum range for lubricating oils and hydraulic fluids. An adjustment of the viscosity by mixing with another, for. B. thicker, oil is not required.
  • the inventive ester oils can be used even at elevated temperatures without causing viscosity changes in the ester oil, as is the case with blended oils due to the different evaporation properties of the individual oil components.
  • the viscosity index (VI), which characterizes the temperature dependence of the kinematic viscosity of a lubricating oil, in the inventive Ester oils relatively high.
  • the ester oils thus show a relatively small temperature-dependent viscosity change, which is very advantageous for most applications in practice, since they can be used in a wide temperature range with relatively constant properties.
  • the evaporation losses (NOACK) of the ester oils according to the invention are also relatively low.
  • the use of renewable resources allows a particularly environmentally friendly and economical production.
  • the inventive ester oils are able to convince at the same time in terms of toxicology and biodegradability.
  • the ester oils according to the invention have a relatively rapid and easy biodegradability.
  • the multiple carboxylic acid is derived from renewable raw materials.
  • the polycarboxylic acid can be prepared from vegetable oils which are already available worldwide in large quantities. From renewable raw materials or vegetable oils can also be a variety of different polycarboxylic acids win in relatively simple chemical process steps. In addition, compliance with current environmental regulations or labels is made possible. But it is also possible in principle, for. B. from fossil raw materials synthesized multiple carboxylic acid, if appropriate.
  • the polycarboxylic acid is saturated. In other words, preferably only single bonds are present between the carbon atoms of the polycarboxylic acid.
  • Ester oils with such polycarboxylic acids have been found to be particularly resistant to oxidation and more stable, which benefits the life or aging resistance of the ester oils.
  • the polycarboxylic acid is unbranched.
  • the polycarboxylic acid preferably has an unbranched carbon chain, which is in particular linear. This has proven to be advantageous for a variety of applications.
  • the polycarboxylic acid may also be branched. Whether an unbranched or a branched polycarboxylic acid is more advantageous depends inter alia on the monoalcohols used for the ester oil and the desired material properties of the ester oil. The use of branched polycarboxylic acids may lower the yield point and increase the flash point, which may be advantageous for specific applications.
  • ester oils with branched polycarboxylic acids may have higher seal compatibilities.
  • the polycarboxylic acid has 6 to 13 carbon atoms, more preferably 8 to 13 carbon atoms.
  • such polycarboxylic acids can be economically obtained from renewable raw materials and, on the other hand, enable the production of a wide range of ester oils which are particularly suitable as lubricants or hydraulic oils.
  • the polycarboxylic acid comprises a dicarboxylic acid.
  • dicarboxylic acid which are particularly suitable as lubricants and hydraulic oils.
  • dicarboxylic acids from renewable raw materials, eg. As vegetable oils, easily possible, which is beneficial to the economy.
  • the dicarboxylic acid comprises in particular adipic acid (1,6-hexanedioic acid, HOOC-C 4 H 8 -COOH), suberic acid (octanedioic acid, HOOC-C 6 H 12 -COOH), azelaic acid (nonanedioic acid, HOOC-C 7 H u -COOH) , Sebacic acid (decanedioic acid, HOOC-C 8 H 16 -COOH), dodecanedioic acid (HOOC-C 10 H 20 -COOH) and / or brassylic acid (HOOC-CiiH 22 -COOH).
  • adipic acid (1,6-hexanedioic acid, HOOC-C 4 H 8 -COOH
  • suberic acid octanedioic acid, HOOC-C 6 H 12 -COOH
  • azelaic acid nonanedioic acid
  • These unbranched dicarboxylic acids with 6, 8, 9, 10, 12 or 13 carbon atoms can be produced from renewable raw materials or vegetable oils.
  • these dicarboxylic acids with a variety of recoverable from renewable raw materials monoalcohols for lubricants or hydraulic oils suitable ester oils can be produced.
  • polycarboxylic acids with three or even more carboxylic acid groups.
  • dicarboxylic acids can be used which z. B. less than 6 carbon atoms or more than 13 carbon atoms.
  • branched derivatives of adipic acid, suberic acid, azelaic acid, dodecanedioic acid and / or brassylic acid can be used.
  • the properties of the ester oils can be controlled even more precisely and, on the other hand, the production process can be further optimized with regard to economic efficiency.
  • the at least two different polycarboxylic acids originate from renewable raw materials.
  • the at least one monoalcohol originates from renewable raw materials.
  • the inventive ester oils can be produced particularly economically by fatty acids from vegetable oils.
  • a variety of different monoalcohols can be obtained oleochemically from fatty acids by known chemical reactions.
  • the at least one monoalcohol is saturated.
  • preferably only single bonds are present between the carbon atoms of the at least one monoalcohol.
  • both the polycarboxylic acid and the at least one monoalcohol are saturated.
  • the oxidation and aging resistance can be greatly improved.
  • the at least one monoalcohol may also be monounsaturated or polyunsaturated.
  • the at least one monoalcohol is unbranched.
  • the at least one monoalcohol advantageously has an unbranched carbon chain, which in particular is linear.
  • the monoalcohol is also referred to in this case as n-monoalcohol. This has proven to be advantageous for a variety of applications. This is especially true when combined with unbranched polycarboxylic acids and especially with unbranched dicarboxylic acids.
  • the at least one monoalcohol may also be branched.
  • the use of branched monoalcohols may lower the yield point and increase the flash point, which may be advantageous for specific applications.
  • ester oils with branched monoalcohols may have higher seal compatibilities.
  • Branched monoalcohols have proved advantageous, in particular in combination with unbranched polycarboxylic acids and in particular unbranched dicarboxylic acids.
  • Branched polycarboxylic acids, in particular branched dicarboxylic acids, are advantageously used in combination with unbranched monoalcohols.
  • Branched monoalcohols advantageously have an iso-end branching. This means, in particular, that a methyl group is arranged or branched off at the second position of the end of the carbon chain remote from the alcohol group.
  • Ester oils comprising monoalcohols with terminal iso branches have proven to be advantageous in practice, in particular for lubricants and hydraulic oils, and at the same time can be produced relatively inexpensively from renewable raw materials.
  • the at least one monoalcohol has 6-24, preferably 8-16, carbon atoms.
  • the at least one monoalcohol 9, 1 1, 12, 14 and / or 16 carbon atoms.
  • such monoalcohols can be obtained economically from renewable raw materials and, on the other hand, enable the production of a wide range of ester oils which are particularly suitable as lubricants or hydraulic oils. This especially in combination with a multiple carboxylic acid or a dicarboxylic acid having 6 to 13 carbon atoms.
  • the at least one monoalcohol is a fatty alcohol and in particular an unbranched fatty alcohol from the group 2-octanol (C 8 H 18 0), 1-nonanol (C 9 H 20 O), 1-undecanol (C ⁇ Hz ⁇ ), 1- Dodecanol (C 12 H 26 O), 1-tetradecanol (C u H 30 O) and / or cetyl alcohol (also known as 1-hexadecanol; C 16 H 34 0).
  • Such monoalcohols are particularly economically available from renewable raw materials and particularly suitable for the novel ester oils. It may also be advantageous to use mixtures of two or even more different fatty alcohols. Such mixtures are also referred to as cuts.
  • Fatty alcohols are commonly available as blends or cuts of different carbon chain lengths.
  • the following cuts are particularly suitable: C8 - C10 fatty alcohols and / or C16 - C18 fatty alcohols.
  • the following ester products can be formed: di-alkyl (C8-10) nonanedioate [CAS #: 92969-93-2], di-alkyl (C16-18) nonanedioate [CAS * 92969-94-3], mono- alkyl (C8-10) nonanedioate [CAS * 92969-95-4] and / or monoalkyl (C16-18) nonanedioate [CAS *: 92969-96-5].
  • the at least one monoalcohol comprises methyltetradecanol (13-methyl-1-tetradecanol; C 15 H 33 0). This is a saturated iso-end-branched monoalcohol.
  • the monoalcohols mentioned in the last two paragraphs have been found to be particularly advantageous in combination with polycarboxylic acids, in particular dicarboxylic acids having 6 to 13 carbon atoms, more preferably 8 to 13 carbon atoms proved.
  • Particularly suitable are combinations with adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid and / or brassylic acid.
  • the polycarboxylic acid is particularly preferably a dicarboxylic acid having 12 carbon atoms, in particular 1, 12-dodecanedioic acid, and the at least one monoalcohol is an alcohol having 13 carbon atoms, more preferably 1-tridecanol and / or isotridecanol.
  • Such ester oils have proven to be particularly advantageous for lubricants and hydraulic oils in terms of preparation and properties.
  • the esterification product of the dicarboxylic acid dodecanedioic acid and the monoalcohol isotridecanol has proved particularly suitable in connection with lubricants and / or hydraulic oils.
  • ester oils according to the invention may also be more advantageous.
  • a second aspect of the invention relates to an ester oil, in particular for producing a hydraulic oil and / or a lubricant, comprising an esterification product of at least one monocarboxylic acid with at least one dialcohol, wherein the dialcohol and / or monocarboxylic acid originate from renewable raw materials.
  • a dialcohol with a monocarboxylic acid converted to an ester oil, wherein the dialcohol and / or the monocarboxylic acid derived from renewable resources.
  • dialcohol and / or the monocarboxylic acid can also be derived from mixtures of renewable and fossil raw materials. It is therefore not mandatory that the dialcohol and / or the monocarboxylic acid originate exclusively from renewable raw materials. In a preferred variant, however, the dialcohol and / or monocarboxylic acid are derived essentially exclusively from renewable raw materials.
  • Dialcohol is understood in this context, in particular an organic compound having exactly two hydroxyl groups. Dialcohols may also be referred to as diols and / or dihydric alcohols.
  • ester oils according to the second aspect have proven to be unexpectedly advantageous.
  • ester oils are suitable for lubricants and hydraulic oils.
  • the ester oils also have good lubricating properties and a high Luftabscheide866. It has also been found that the ester oils have a long life or aging resistance compared with known lubricating oils.
  • inventive ester oils have a high flash point, so that use at higher temperatures is also possible without risk.
  • the flow limit of the ester oils is relatively low, whereby the ester oils can be used even at low temperatures.
  • the inventive ester oils can be used in a wide temperature range.
  • the viscosity of the novel ester oils is also in an optimum range for lubricating oils and hydraulic fluids. An adjustment of the viscosity by mixing with another, for. B. thicker, oil is not required.
  • the inventive ester oils can be used even at elevated temperatures without causing viscosity changes in the ester oil, as is the case with blended oils due to the different evaporation properties of the individual oil components. Even a most disadvantageous addition of viscosity modifying thickeners is not required in the novel ester oils due to the relatively high viscosity and the high viscosity index (VI), which characterizes the temperature dependence of the kinematic viscosity of a lubricating oil.
  • VI viscosity index
  • the ester oils Due to the relatively high viscosity index (VI), the ester oils exhibit a relatively small temperature-dependent change in viscosity, which is very advantageous for most applications, since they can be used in a broad temperature range with relatively constant properties.
  • VI viscosity index
  • the use of renewable resources allows a particularly environmentally friendly and economical production.
  • the inventive ester oils are able to convince at the same time in terms of toxicology and biodegradability.
  • the ester oils according to the invention have a relatively rapid and easy biodegradability.
  • monocarboxylic acids are used directly for the preparation of the ester oils in the second aspect of the invention.
  • Monocarboxylic acids are available with a wide variety of structures on the market, with which the properties of the ester oils can be adjusted relatively easily by the use of specific monocarboxylic acids.
  • fatty acids which are obtainable directly from renewable raw materials or vegetable oils can also be used as monocarboxylic acids. This has proven to be particularly economical.
  • the dialcohol preferably originates from renewable raw materials. This has proven to be advantageous, in particular with regard to the economic efficiency of the production exposed. Dialcohols can be z. B. in a conventional manner oleochemically produce. For example, a variety of different polycarboxylic acids can be obtained from vegetable oils by oxidative cleavage, which can then be converted by reduction into dialcohols. Corresponding vegetable oils are already available worldwide in large quantities. From renewable raw materials or vegetable oils can thus be obtained in relatively simple chemical process steps, a variety of different polycarboxylic acids, which can be converted to corresponding dialcohols. In addition, compliance with current environmental regulations or labels is made possible. But it is also possible in principle, for. B. use of fossil raw materials petrochemically produced dialcohols, if appropriate.
  • the dialcohol is saturated.
  • the dialcohol can also be monounsaturated or polyunsaturated.
  • the dialcohol is unbranched.
  • the dialcohol preferably has an unbranched carbon chain, which in particular is linear. This has proven to be particularly advantageous for a variety of applications of ester oil.
  • the dialcohol is branched, in particular methyl or branched one or more times. This means in particular that the dialcohol has a carbon chain, from which at least one methyl group (-CH 3 ) branches off.
  • the dialcohol z. B. be a trimethylhexanediol (TMH).
  • Whether an unbranched or a branched dialcohol is more advantageous depends inter alia on the monocarboxylic acids used for the ester oil and the desired Substance properties of the ester oil from.
  • the use of branched dialcohols may lower the yield point and increase the flash point, which may be advantageous for specific applications.
  • ester oils with branched dialcohols may have higher seal compatibilities.
  • methyl branches have proved to be particularly advantageous.
  • the dialcohol has 5 to 14 carbon atoms.
  • such dialcohols can be economically obtained from renewable raw materials and, on the other hand, enable the production of a wide range of ester oils which are particularly suitable as lubricants or hydraulic oils.
  • dialcohols having less than 5 or more than 14 carbon atoms.
  • this can also be advantageous.
  • the dialcohol is a terminal dialcohol.
  • the alcohol groups are located at the ends of the carbon chain of the alcohol. This can be combined with monocarboxylic acids form ester oils, which are particularly suitable as lubricants and hydraulic oils.
  • the production of terminal dialcohols from renewable raw materials, eg. As vegetable oils easily possible, which is beneficial to the economy.
  • the dialcohol advantageously comprises one or more representatives from the series 1, 6-hexanediol (HO-C 6 H 12 -OH), 1, 7-heptanediol (HO-C 7 H u -OH), 1, 8-octanediol ( HO-C 8 H 16 -OH), 1, 9-nonanediol (HO-C 9 H 18 -OH), 1, 10-decanediol (HO-C 10 H 20 -OH), 1, 12-dodecanediol (HO- C 12 H 24 -OH), 1, 13-tridecanediol (HO-C 13 H 26 -OH) and / or their isomers.
  • isomers are meant, in particular, compounds having the same empirical formula, which, however, differ with regard to linking and / or spatial arrangement of the individual atoms.
  • dialcohols having 6, 7, 8, 9, 10, 12 and 13 carbon atoms, a plurality of ester oils can be formed which are can be economically produced from renewable raw materials and which are particularly well suited for lubricants and hydraulic oils.
  • alcohols having three or even more hydroxyl groups In principle, it is also conceivable to use alcohols having three or even more hydroxyl groups. Also, other than the above representatives of dialcohols can be used which z. B. less than 5 carbon atoms or more than 14 carbon atoms.
  • the properties of the ester oils can be controlled even more precisely and, on the other hand, the production process can be further optimized with regard to economic efficiency.
  • the at least two different dialcohols are derived from renewable raw materials.
  • the at least one monocarboxylic acid originates from renewable raw materials.
  • the inventive ester oils can be produced, for example, particularly economically in a few process steps via fatty acids from vegetable oils.
  • the fatty acids can be used directly without having to be reacted in additional reaction steps to alcohols or other derivatives. Since in each case at least two moles of monocarboxylic acid per mole of dialcohol can be implemented, a relatively high proportion of renewable raw materials in the reaction product or the ester oil can also be achieved by the use of monocarboxylic acids from renewable raw materials. This also simplifies compliance with current environmental regulations or labels.
  • both the dialcohol and the monocarboxylic acid originate from renewable raw materials.
  • the above-mentioned advantages can be further improved.
  • monocarboxylic acids from fossil raw materials, if this appears expedient.
  • the at least one monocarboxylic acid is saturated.
  • between the carbon atoms of the at least one monocarboxylic acid are preferred only Single bonds before.
  • the oxidation resistance and stability of the ester oil can be improved.
  • both the dialcohol and the at least one monocarboxylic acid are saturated.
  • the oxidation and aging resistance can be greatly improved.
  • the at least one monocarboxylic acid is unbranched.
  • the at least one monocarboxylic acid advantageously has an unbranched carbon chain, which in particular is linear. This has proved to be advantageous, in particular with regard to an optimum viscosity of the ester oil for a large number of applications. This in particular in a combination with unbranched dialcohols.
  • the at least one monocarboxylic acid may also be branched.
  • Particularly suitable are monocarboxylic acids which are methyl-branched one or more times.
  • the monocarboxylic acid particularly preferably has an iso end branching.
  • the use of such branched monocarboxylic acids may under certain circumstances lower the yield point and increase the flash point, which may be advantageous for specific applications.
  • ester oils with branched monocarboxylic acids may have higher sealing compatibilities.
  • Branched monocarboxylic acids have proven to be advantageous, in particular in combination with unbranched dialcohols and in particular unbranched dialcohols.
  • Branched dialcohols, in particular branched dialcohols are advantageously used in combination with unbranched monocarboxylic acids.
  • the at least one monocarboxylic acid has 6 to 18 carbon atoms, preferably 9 to 16 carbon atoms.
  • Such monocarboxylic acids can be on the one hand economically recover from renewable resources, eg. B. in the form of fatty acids from vegetable oils, and on the other hand allow the production of a wide range of Ester oils which are particularly suitable as lubricants or hydraulic oils. This especially in combination with dialcohols having 5 to 14 carbon atoms.
  • the at least one monocarboxylic acid is a fatty acid and in particular comprises at least one monocarboxylic acid one or more representatives from the set of caprylic acid (C 7 H 15 -COOH; as octanoic acid hereinafter), pelargonic acid (C 8 H 17 -COOH; also known as Nonanoic acid), capric acid (C 9 H 19 -COOH, also referred to as decanoic acid), undecanoic acid (C 10 H 2 rCOOH), lauric acid ( ⁇ ,, ⁇ ⁇ - ⁇ , also referred to as dodecanoic acid), tridecanoic acid (C 12 H 25 -COOH), myristic acid (C 13 H 27 -COOH, also referred to as tetradecanoic acid), hexanecanoic acid (C 15 H 31 -COOH, also referred to as palmitic acid), octanecanoic acid (C 17 H 35 -COOH, also referred to as
  • the monocarboxylic acids mentioned in the last paragraph have proved to be advantageous in particular in combination with polyalcohols, in particular dialcohols, with 5-14 carbon atoms.
  • Particularly suitable are combinations with one or more representatives from the series 1, 6-hexanediol, 1, 7-heptanediol, 1, 8-octanediol, 1, 9-nonanediol, 1, 10-decanediol, 1, 12-dodecanediol, 1 , 13-Tridecanediol and / or their isomers.
  • the monocarboxylic acid is a cyclic monocarboxylic acid, in particular a saturated cyclic monocarboxylic acid.
  • This can be obtained directly from linseed oil, which is contained in the seeds of flax, by alkaline isomerization [see Beal et al .; JAOCS 42, 1 1 15 - 1 1 19 (1965)].
  • the dialcohol is particularly preferably a dialcohol having 12 carbon atoms, in particular 1,12-dodecanediol, and the at least one monocarboxylic acid is a monocarboxylic acid having 13 carbon atoms, more preferably 1-tridecanoic acid and / or isotridecanoic acid.
  • ester oils have proven to be particularly advantageous for lubricants and hydraulic oils in terms of preparation and properties.
  • the ester oil according to the invention is preferably formed from at least 25 mol%, more preferably at least 50 mol%, even more preferably at least 60 mol%, particularly preferably at least 70 mol% from renewable raw materials.
  • the inventive ester oil is formed, except for unavoidable impurities, exclusively from renewable raw materials.
  • a molecular weight of the esterification product is advantageously at least 400 g / mol, in particular at least 550 g / mol.
  • ester oils are particularly suitable, in particular, as lubricants and hydraulic oil. This is probably due to the fact that the substance properties (viscosity, viscosity index, flash point or yield point) which are particularly relevant for lubricants and hydraulic oils in the case of such ester oils are all within a practically optimum to optimum range.
  • ester oils having a lower molecular weight than 500 g / mol are also possible. However, this may be detrimental to certain applications of the ester oils.
  • the esterification product has at least 30 carbon atoms and / or at most 50 carbon atoms.
  • the esterification product has at least 30 carbon atoms and / or at most 50 carbon atoms.
  • the ester oils contain esterification products having at least 30 carbon atoms and / or at most 50 carbon atoms. This can be in an unexpected way at the same time lower the flow limits and increase the viscosity.
  • ester oils may also contain esterification products which have less than 30 carbon atoms and / or more than 50 carbon atoms. This may even be indicated for specific applications.
  • novel ester oils can be used in particular as a lubricant and / or hydraulic oil. This applies both to ester oils according to the first aspect and to ester oils according to the second aspect.
  • Lubricants and / or hydraulic oils which comprise an ester oil according to the invention preferably have a proportion of ester oil of at least 50% by weight, preferably at least 75% by weight, more preferably at least 90% by weight, very particularly preferably at least 93% by weight. %, even more preferably at least 96% by weight, based on the total weight of the lubricant.
  • the lubricants or hydraulic fluid may then no longer have the aforementioned advantageous properties.
  • the lubricant and / or the hydraulic fluid contains additives for improving the properties.
  • Antioxidants, anti-wear additives, metal deactivators, corrosion inhibitors and / or defoamers are advantageously used as additives.
  • antioxidants in particular aminic antioxidants and / or phenolic antioxidants are advantageous.
  • Suitable aminic antioxidants are alkylated diphenylamines (alkylated DPA) and / or N-phenyl-alpha-naphthylamine (PANA).
  • a proportion of the aminic antioxidants is in particular 0.01-3% by weight, particularly preferably 0.1-0.5% by weight.
  • BHT butylhydroxytoluene
  • 2,6-di-tert-butyl-phenol (2,6-DTBP) and / or derivatives of 3- (3,5-di-tertiary-butyl-4-hydroxyphenyl) are mentioned as phenolic antioxidants.
  • propionate advantageous.
  • Particularly suitable derivatives are octadecyl 3- (3,5-di-fe / t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate and pentaerythritol tetrakis (3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate for example, 6,6'-di-tert-butyl-2,2'-methylene di-p-cresol [CAS * 1 19-47-1] and 4,4'-methylene-bis-2 are advantageous 6 di-tert-butyl-phenol [CAS *: 1 18-82-1].
  • a proportion of the phenolic antioxidants is in particular 0.01-5% by weight, particularly preferably 0.3-0.7% by weight.
  • the lubricant and / or the hydraulic fluid contain both aminic antioxidants and phenolic antioxidants.
  • ashless anti-wear additives are used. Wear protection additives such as zinc dithio-phosphates are therefore preferably not used. Suitable anti-wear additives are, in particular, amine phosphates, alkylated phosphates, such as. Tricresyl phosphate, triphenyl phosphorothionate and / or sulfonated esters. A proportion of the anti-wear additives is advantageously 0.01-3% by weight, in particular 0.6-1.0% by weight.
  • metal deactivators in particular benzotriazole, tolutriazole and corresponding Mannich bases and / or derivatives of 2,5-dimercapto-1, 3,4-thiadiazole have proven to be advantageous.
  • a proportion of the metal deactivators is advantageously 0.01-1% by weight, preferably 0.02-0.1% by weight.
  • Suitable corrosion inhibitors are, for example, alkylated succinylic acid and / or derivatives thereof, such as. B. semi-esters, hemiamides and / or amine phosphates.
  • the proportion of corrosion inhibitors is in particular from 0.01 to 3 wt .-%, preferably 0.1 to 0.4 wt .-%.
  • defoamers are particularly suitable: alkyl polyacrylates, Metaycrylat derivatives and / or polydimethyl-siloxanes (PDMS).
  • An advantageous proportion is 0.001-0.1% by weight, preferably 0.01-0.03% by weight.
  • antioxidants are in particular chemically compatible with the novel ester oils.
  • the stated proportions also provide optimum effects without compromising the performance of the lubricants and / or hydraulic fluids. In principle, however, additional and / or other additives can also be used. It is also possible to dispense with some or all of the additives mentioned.
  • the monocarboxylic acids, polycarboxylic acids, monoalcohols and / or dialcohols used for the preparation of the ester oils are preferably prepared from fatty acids from renewable raw materials. Particularly suitable are palm oil and / or fatty acids such as oleic acid (C18: 1, 9Z, co-9), linoleic acid (C18: 2, 9Z, 12Z, ⁇ -6), gadoleic acid (C20: 1, 1Z, co-9 ), Erucic acid (C22: 1, 1 3Z, ⁇ -9), petroselinic acid (C 1 8: 1; 6Z; ⁇ -6), arachidonic acid (C20: 4, 51, 8Z, 1 1 Z, 14Z, ⁇ -6 ) and / or generally omega-6 fatty acids.
  • palm oil and / or fatty acids such as oleic acid (C18: 1, 9Z, co-9), linoleic acid (C18: 2, 9Z, 12Z, ⁇ -6), gadoleic acid (C
  • the number following the name of the fatty acid after the letter "C” in parentheses indicates the number of carbon atoms. Separated by a colon, the number of double bonds in the fatty acid and information on the position and configuration (Z, E) of the double bonds in the carbon chain follows. Also listed is the ⁇ -type of the fatty acid or the position of the first double bond relative to the last and of the carboxy group furthest spaced carbon atom ("o") in the carbon chain.
  • Particularly suitable for the preparation of the monocarboxylic acids, polycarboxylic acids, monoalcohols and / or dialcohols used for the ester oils are also hydroxyfatty acids, in particular ricinoleic acid (C 18: 1; 9Z; 1 2R; 1 2-hydroxy; ⁇ -9), lesquerolic acid (C20: 1 Z 1 1; 14-hydroxy) and / or vernolic acid (C 18: 1; 9Z; 13-epoxy; ⁇ -9).
  • ricinoleic acid C 18: 1; 9Z; 1 2R; 1 2-hydroxy; ⁇ -9
  • lesquerolic acid C20: 1 Z 1 1; 14-hydroxy
  • / or vernolic acid C 18: 1; 9Z; 13-epoxy; ⁇ -9.
  • Such sources of raw materials in particular allow an economical production of ester oils for lubricants and hydraulic oils.
  • a variety of vegetable oils and / or animal fats are known to those skilled in the art, from which the fatty acids mentioned
  • Fig. 1 is a diagram showing the friction coefficients (f) as a function of
  • FIG. 4a, b Four diagrams which show the friction coefficient (f), the normal force (F N ) and deflection (stroke dx) in that of FIG. 1 Vibration Fretting Test with Trimethylolpropane Ester (TMP-C8 / C10) as a function of time.
  • Fatty acids such as oleic acid, linoleic acid, gadoleic acid, erucic acid, petroselinic acid, arachidonic acid or generally ⁇ -6-fatty acids can be, for. B. win in a conventional manner via alkaline saponification of the corresponding triacylglycerides.
  • the appropriate fats or oils are boiled with bases.
  • the resulting salts can then be neutralized with acids, whereby free fatty acids or mixtures of free fatty acids are obtained.
  • a separation of the different fatty acids in the mixtures takes place z. B. by a distillative separation process.
  • Oleic acid may, for. B. from olive oil, peanut oil, avocado oil, goose fat, palm oil, lard, sesame oil, Hammeltalg, beef tallow and sunflower oil are obtained. Linoleic acid is available, for example, from safflower oil, sunflower oil, soybean oil, corn oil and olive oil. Gadoleinic acid is contained in jojoba oil, while erucic acid is found in various types of rapeseed and sea kale. Furthermore, petroselinic acid can be obtained from coriander oil and arachidonic acid from animal fats or fish oil.
  • Rizinolic acid may, for. Example, by hydrolysis of castor oil in which the substance occurs in the form of triglycerides can be obtained.
  • Lesquerolic acid is available, in particular, from the oil of Lesquerella fendleri seeds, while vernolic acid is obtainable by extraction from the seeds of Vernonia galamensis, a plant of the sunflower family.
  • Adipic acid from renewable raw materials can be obtained for example from xylose derivatives (C 5 sugar), by decarbonylation of furfuryl alcohol (furfural, C 5 H 4 0 2 ). It is also possible to obtain from glucose (C 6 sugar), in the form of sorbitol or from D-glucose [KM Drahts et al., J. Am. Chem. Soc. 1994, Vol. 1 16, pp.
  • adipic acid can be obtained via an oxidative cleavage of an ⁇ -6-fatty acid, such as.
  • elaidic acid or trans-9-octadecenoic acid [CAS * 1 12-79-8; Ci 8 H 34 0 2 ], which corresponds to the trans isomer of oleic acid, applies mutatis mutandis the same.
  • Azeal acid is also in the same way from gadoleic acid or eicosenoic acid [CAS * 26764-41-0; C20: 1; ⁇ -9; MW - 310.51] obtainable by oxidative cleavage.
  • oxidative cleavage (described in the same manner as in the case of the azealic acid)
  • pelargonic acid is used as monocarboxylic acid and brassylic acid or tridecanedioic acid [CAS * 505-52-2; C 13 H 24 0 4 .
  • M w 244.3] as a saturated C 13 dicarboxylic acid formed.
  • Suberic acid can be obtained petrochemically by ozonolysis of cyclooctene. On the basis of renewable raw materials, it can be obtained mainly from cork bark and potato peels.
  • Cork powder can be split by oxidation with HN0 3 to cork acid. Also possible is the oxidative cleavage of ricinoleic acid, palm oil and oleic acid, in which in addition to azelaic also suberic acid is formed, [see, for. BRG Kadesh; J. Am. Oil Chemists' Soc. Vol. 56, pp. 845A-849A (1979) and references therein].
  • Capric acid itself, for example, comes in Triglycerides bound in vegetable oils and is also contained in palm oil, coconut oil and in the fat of goat's milk.
  • mixtures with C 1 -C 4 -alcohols which are rich in C 10 -alcohols are also commercially available [CAS * 93821-1 1-5 or 68526-85-2].
  • various mixtures with 1-tridecanol are commercially available.
  • BASF a mixture of 1-tridekanol with 1-dodecanol [CAS #: 90583-91-8] or Shell under the name "Neodol 25" a mixture of C 10 -C 17 alcohols, which is also the C 13 -Alkohole includes.
  • myristic acid C 14 0 [CAS * 544- 63-81] are obtained, which is contained in coconut oil to about 15 - 21% and in palm kernel oil to about 14 - 18%.
  • General fatty alcohols
  • fatty alcohols can be obtained directly from vegetable raw materials.
  • fatty alcohols can be prepared, for example, by reduction of corresponding esters with sodium (Bouveault-Blanc reaction).
  • fatty alcohols can be prepared by hydrogenation on copper or copper / cadmium catalysts. Frequently, fatty alcohols are produced petrochemically from petroleum today and are accordingly available commercially. From renewable raw materials, fatty alcohols can be prepared in particular by hydrogenation of fatty acids from vegetable oils. The fatty acids are reduced, for example with lithium aluminum hydride in a conventional manner to the corresponding fatty alcohols.
  • 1.6-hexane diol
  • the z. B. from the oxidative cleavage of mono- and dicarboxylic acids and alcohols are taking advantage of different material properties such.
  • Dicarboxylic acid esters can be prepared in a manner known per se by reacting dicarboxylic acids with monoalcohols with elimination of water.
  • the esterification can in particular be acid-catalyzed (Fischer esterification) and is well known to the person skilled in the art.
  • 2 mol of monoalcohols are reacted with 1 mol of dicarboxylic acid for the preparation of dicarboxylic acid esters.
  • the diesters listed in the table below have proven to be particularly advantageous in the field test for hydraulic oils. All diesters can be made from 100% renewable raw materials. In the last column, the maximum proportion of renewable raw materials from the dicarboxylic acid (S) and from the monoalcohols (A) in the diester is indicated in each case.
  • Dialcohol esters or diol esters can be obtained by reacting dialcohols with monocarboxylic acids.
  • monocarboxylic acids for the preparation of diol esters, in particular 2 mol monocarboxylic acids are reacted with 1 mol of diol.
  • the diesters listed in the table below have proven to be particularly advantageous in the field test for hydraulic oils.
  • the diol esters can also be produced 100% from renewable raw materials. In the last column, the maximum proportion of renewable raw materials from the diol (A) and from the monocarboxylic acids (S) is indicated in the diol ester.
  • diesters described above are merely examples that may be modified within the scope of the invention.
  • This can be compared to the unbranched variants lower the flow limits and slightly increase the viscosity.
  • z. B. 1, 6-hexanediol also be prepared by branched diols from the series neopentyl glycol, 2,2,4-trimethyl-1, 3-pentanediol and / or 2-butyl-2-ethyl-1, 3-propanediol.
  • Hydraulic oils Hydraulic oils according to the invention advantageously have at least 93% by weight of a base oil.
  • a hydraulic oil has the composition described in Table 1 below.
  • Table 2 below shows various viscometric properties of selected diesters.
  • the diesters having more than 30 carbon atoms have relatively high viscosity layers (compare ⁇ 40 ⁇ ( ⁇ values), which is particularly advantageous when used as hydraulic oil or lubricant.)
  • the values in the column OECD 301 B / F indicates the biodegradability according to the known OECD-test procedure, in the column UBA- the numbers assigned by the German Federal Environment Agency are given.
  • ester base oils trimethylolpropane esters (TMP-C8 / C10), diisotridecyl adipate (DITA), di (isotridecyl) dodecanedioate (C12D13, three samples), di (isotridecyl) decandioate (C10D13, three samples), and Di (isotridecyl) nonanedioate (C9D13) and the fully-formulated hydraulic oil "PANOLIN HLP Synth" based on DITA (available from Panolin, Switzerland) are compared in comparison experiments.
  • DITA diisotridecyl adipate
  • DIITA di (isotridecyl) dodecanedioate
  • C10D13 di (isotridecyl) decandioate
  • the table also contains information on an ester of a diol and two carboxylic acids, namely neopentyl glycol di (isostearate) (D5C 18).
  • the lubricants used have the viscometric properties contained in Table 3.
  • the C12D13 esters and the C10D 13 esters three independently prepared samples were considered.
  • the C9D 13 ester and the D5C18 ester each tested one sample.
  • the columns “CCS- 25 " c [mPas] "and” CCS_ 20 “c [mPas]” contain information from the so-called “Cold Crank Simulator” according to ASTM D5293 at -25 ° C and -20, respectively ° C.
  • the column HTHS [mPas] indicates the so-called "high temperature high shear viscosity" (HTHS) at elevated temperature.
  • HTHS high temperature high shear viscosity
  • Table 4 contains ecotoxicological information for orientation purposes and taken from safety data sheets.
  • the column "Aquatic toxicity [mg / l]" contains information on the toxicity tests according to the known test methods according to OECD 201, 202 and 203.
  • the NOACK values of the tested esters are also lower than or equal to the NOACK value of the commercially available hydraulic oil "PANOLIN HLP Synth” (available from Panolin, Switzerland), which is a fully formulated hydraulic oil based on DITA. If one compares the NOACK values of the investigated esters with "PANOLIN HLP Synth", it can be expected that the NOACK value for a hydraulic oil fully formulated from a tested ester will be well below 2.0 - 4.3%. For the environment this means less oil consumption, ie entry into the environment, and less recharging costs for the user, which reduces operating costs and, once again, benefits the environment by conserving resources.
  • Another advantage of the examined esters is the high flash point of up to 280 ° C, which is about 40 ° higher than that of the "PANOLIN HLP Synth". This is a significant safety gain and additionally opens up the possibility of further increasing the flash point into the area of flame-retardant hydraulic fluids by means of suitable additives.
  • the C12D 13 base oil is viscometric, so z. B. at the kinematic viscosity at 40 ° C, without the addition of polymeric viscosity index improvers or thickeners, comparable to PANOLIN HLP Synth. This results in a better foam behavior, since the air bubbles are not hindered by the macromolecules on the rise. Furthermore, it can be assumed that the low-temperature viscosities of a polymer-free or polymer-reduced formulation based on C12D 13 are lower. This significantly improves oil penetration at low temperatures. The lubricating film build-up in all lubrication points of the construction machine and its accessories is faster and with lower pump performance (energy efficiency).
  • esters studied show higher viscosity indices, increased viscosity levels, increased flash points and also lower NOACK evaporations over diisotridecyl adipate (DITA).
  • DITA diisotridecyl adipate
  • FIG. 1 shows the results of vibrational fretting tests (SRV, model III) with the five unadditized ester base oils diisotridecyl adipate (DITA), trimethylol propane ester (TMP-C8 / C10), di (isotridecyl) nonanedioate (C9D13), di (isotridecyl) dodecanedioate (C12D 13) and di (isotridecyl) decanedioate (C 10D 13).
  • DITA diisotridecyl adipate
  • TMP-C8 / C10 trimethylol propane ester
  • C9D13 di (isotridecyl) nonanedioate
  • C12D 13 di (isotridecyl) dodecanedioate
  • C 10D 13 di (isotridecyl) decanedioate
  • test tests were carried out according to the standard ASTM D7421-08 (feeding load) at a typical operating temperature for hydraulic oils of + 80 ° C.
  • the frequency was 50 Hz at a deflection of 1 mm (in the positive x direction) and 2 mm (in the negative x direction).
  • the normal force was increased by 100 N every 2 minutes during the trials. It shows that extending the chain length of the dicarboxylic acid also improves the frying load-bearing capacity of the base oil.
  • values greater than P 3'938 MPa are reached, as at 2 ⁇ 00 N or after 40 minutes, no adhesive failure occurs.
  • the C9D13 diesters and C12D 13 diesters surpass the feeding load limit of the trimethylol propane ester (TMP-C8 / C10) and, even as unadditized base oils, significantly lower the mixing / limiting friction coefficient at high pressures.
  • TMP-C8 / C10 trimethylol propane ester
  • Fig. 2a shows graphs showing the coefficient of friction (f) and the normal force (F N ) (top) and the deflection (stroke dx) and the normal force (F N ) (bottom) of diisotridecyl adipate in the positive x direction as a function of time represent.
  • Fig. 2b accordingly shows diagrams showing the friction coefficient (f) and the normal force (F N ) (above) and also the deflection (stroke dx) and the normal force (F N ) (below) of diisotridecyl adipate in the negative x direction as a function to reflect the time.
  • Figures 3a, b are graphs showing the corresponding data for diisotridecyl dodecanedioate (C12D13), while Figures 4a, b show in an analogous manner the graphs for trimethylolpropane ester (TMP-C8 / C10).
  • the investigated esters di (isotridecyl) nonanedioate (C9D 13), di (isotridecyl) dodecanedioate (C12D 13) and di (isotridecyl) decanedioate (C10D13) are said to be used for eco-friendly lubricants, preferably at least 25% by weight of carbon Mol%, more preferably at least 50 mol%, even more preferably at least 60 mol%, particularly preferably at least 70 mol% consist of renewable raw materials.
  • renewable raw materials nwR
  • the proportion is measured by radiocarbon methods (ASTM D6866 or DIN EN 15440: 201 1-05).
  • ASTM D6866 or DIN EN 15440: 201 1-05 This means that the ester C12D13 is already a biolube if only the acid component (dodecanedioic acid, proportion nwR of 31.6%) comes from renewable raw materials.
  • C10D13 (27.8% share nwR) and C9D13 (25.7% share nwR) also meet this criterion.
  • C6D13 (DITA, 18.79% nwR) alone can not be considered a biolube.
  • a lubricant based on DITA meets this requirement if it contains additional esters of renewable raw materials in low additions, which can compensate for the proportion of renewable raw materials.

Abstract

According to a first aspect, an ester oil, in particular for producing a hydraulic fluid and/or a lubricant, containing an esterification product from the esterification of at least one monoalcohol with at least one polycarboxylic acid, is characterized in that the monoalcohol and/or the polycarboxylic acid originates from renewable raw materials. According to a second aspect, an ester oil, in particular for producing a hydraulic fluid and/or a lubricant, containing an esterification product from the esterification of at least one monocarboxylic acid with at least one dialcohol, is characterized in that the dialcohol and/or the monocarboxylic acid originates from renewable raw materials.

Description

Esteröle  Esteröle
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft Esteröl, insbesondere zur Herstellung eines Hydrauliköls und/oder eines Schmierstoffs, enthaltend ein Veresterungsprodukt aus wenigstens einem Monoalkohol mit wenigstens einer Mehrfachcarbonsäure. Weiter bezieht sich die Erfindung auf ein Esteröl, insbesondere zur Herstellung eines Hydrauliköls und/oder eines Schmierstoffs, enthaltend ein Veresterungsprodukt aus wenigstens einer Monocarbonsäure mit wenigstens einem Dialkohol. Zudem betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung von Esterölen sowie die Verwendung von Esterölen. Stand der Technik The invention relates to ester oil, in particular for producing a hydraulic oil and / or a lubricant, comprising an esterification product of at least one monoalcohol with at least one multiple carboxylic acid. Furthermore, the invention relates to an ester oil, in particular for producing a hydraulic oil and / or a lubricant, comprising an esterification product of at least one monocarboxylic acid with at least one dialcohol. In addition, the invention relates to processes for the preparation of ester oils and the use of ester oils. State of the art
Schmiermittel oder Schmierstoffe dienen insbesondere zur Reibungs- und Verschleissverringerung, zum Korrosionsschutz, zur Abdichtung, zur Kühlung, sowie zur Schwingungsdämpfung oder Kraftübertragung in mechanischen Systemen. Je nach vorgesehener Anwendung werden Schmiermittel in festem, flüssigem oder gasförmigem Zustand eingesetzt. Lubricants or lubricants are used in particular for friction and wear reduction, for corrosion protection, for sealing, for cooling, as well as for vibration damping or power transmission in mechanical systems. Depending on the intended application lubricants are used in solid, liquid or gaseous state.
Insbesondere flüssige Schmiermittel sind in den unterschiedlichsten technischen Bereichen weit verbreitet und werden unter anderem eingesetzt als Motorenöle, Turbinenöle; Hydraulikflüssigkeiten oder Getriebeöle. Eine bekannte Klasse von flüssigen Schmierölen sind esterbasierte Schmieröle, welche als Hauptkomponente organische Reaktionsprodukte von Carbonsäuren mit Alkoholen enthalten. Die Anforderungen an moderne Esteröle sind dabei vielfältig. Ein Esteröl muss beispielsweise im Hinblick auf Dichte, Viskosität, Viskositätsindex, Stockpunkt, Fliessgrenze, Flammpunkt, Dichtungsverträglichkeit, Alterungsbeständigkeit, Toxizität und/oder biologische Abbaubarkeit den durch die vorgesehene Anwendung vorgegebenen Anforderungen genügen. In particular, liquid lubricants are widely used in various technical fields and are used, inter alia, as engine oils, turbine oils; Hydraulic fluids or gear oils. One known class of liquid lubricating oils are ester-based lubricating oils containing as main component organic reaction products of carboxylic acids with alcohols. The demands on modern ester oils are manifold. For example, an ester oil must satisfy the requirements imposed by the intended application in terms of density, viscosity, viscosity index, pour point, yield point, flash point, seal compatibility, aging resistance, toxicity and / or biodegradability.
Die DE 10 2006 001 768 (Cognis) beschreibt z. B. Ester auf der Basis von verzweigten Guerbetalkoholen als Schmiermittel und Trägermedium für Hydraulikflüssigkeiten. Die Ester mit verzweigten Alkoholen können dabei auch aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. DE 10 2006 001 768 (Cognis) describes z. B. esters based on branched Guerbet alcohols as a lubricant and carrier medium for hydraulic fluids. The esters with branched alcohols can also be produced from renewable raw materials.
Gegenstand der DE 10 2004 034 202 (SASOL) sind Estermischungen, z. B. als Hydrauliköle, bestehend aus dem Reaktionsprodukt eines verzweigten Alkohols mit einer Mehrfachcarbonsäure. Als verzweigte Alkohole sind insbesondere 2-Alkyl-verzweigte Alkohole erwähnt, wobei es sich bevorzugt um Guerbetalkohole handelt. Nachwachsende Rohstoffe sind jedoch nicht erwähnt. The subject of DE 10 2004 034 202 (SASOL) are ester mixtures, eg. B. as hydraulic oils, consisting of the reaction product of a branched alcohol with a multiple carboxylic acid. Branched alcohols in particular 2-alkyl-branched alcohols are mentioned, which are preferably Guerbet alcohols. Renewable resources are not mentioned.
Die DE 10 2006 027 602 (Cognis) beschreibt Schmierstoffe, beispielweise Getriebe-, Industrie- und Motorenöle und Hydrauliköle. Die Grundöle liegen dabei als Mischungen aus Kohlenwasserstoffen (Mineralöl, PAOs) mit hochviskosen Estern (HVE) vor, welche zudem Additive zur Verbesserung des Viskositätsindex aufweisen. Dabei werden Reaktionsprodukte aus Carbonsäuren und Alkoholen offenbart. Diese stammen aber nicht aus nachwachsenden Rohstoffen. Bekannte Ester sind aber vergleichsweise aufwändig in der Herstellung und entsprechend weniger wirtschaftlich. DE 10 2006 027 602 (Cognis) describes lubricants, for example gear, industrial and engine oils and hydraulic oils. The base oils are in the form of mixtures Hydrocarbons (mineral oil, PAOs) with high-viscosity esters (HVE) before, which also have additives to improve the viscosity index. Reaction products of carboxylic acids and alcohols are disclosed. These do not come from renewable raw materials. However, known esters are comparatively complicated to produce and correspondingly less economical.
Obschon Esteröle an sich seit längerem bekannt sind, ist die wirtschaftliche und umweltverträgliche Herstellung von optimierten und flexibel einsetzbaren Esterölen nach wie vor eine grosse Herausforderung. Darstellung der Erfindung Although ester oils have been known for some time, the economical and environmentally compatible production of optimized and flexible ester oils is still a major challenge. Presentation of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, ein dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörendes Esteröl zu schaffen, welches möglichst kostengünstig und umweltverträglich herstellbar ist und insbesondere optimale Eigenschaften für Anwendungen als Schmieröl hat. Eine erste Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 41 definiert. The object of the invention is to provide an ester oil belonging to the technical field mentioned at the outset which is as cost-effective and environmentally compatible as possible and, in particular, has optimum properties for applications as a lubricating oil. A first solution of the problem is defined by the features of claims 1 and 41.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft Esteröl, insbesondere zur Herstellung eines Hydrauliköls und/oder Schmierstoffs, enthaltend ein Veresterungsprodukt aus wenigstens einem Monoalkohol mit wenigstens einer Mehrfachcarbonsäure wobei der Monoalkohol und/oder die Mehrfachcarbonsäure aus nachwachsenden Rohstoffen stammen. Bei einem Verfahren zur Herstellung eines derartigen Esteröls, insbesondere zur Verwendung in einem Hydrauliköl und/oder einem Schmierstoff, wird ein Monoalkohol mit einer Mehrfachcarbonsäure zu einem Esteröl umgesetzt, wobei der Monoalkohol und/oder die Mehrfachcarbonsäure aus nachwachsenden Rohstoffen stammen. A first aspect of the invention relates to ester oil, in particular for producing a hydraulic oil and / or lubricant, comprising an esterification product of at least one monoalcohol with at least one polycarboxylic acid, wherein the monoalcohol and / or the polycarboxylic acid originate from renewable raw materials. In a process for producing such an ester oil, in particular for use in a hydraulic oil and / or a lubricant, a monoalcohol is reacted with a polycarboxylic acid to form an ester oil, wherein the monoalcohol and / or the polycarboxylic acid are derived from renewable resources.
Prinzipiell können dabei der Monoalkohol und/oder die Mehrfachcarbonsäure auch aus Mischungen aus nachwachsenden und fossilen Rohstoffen stammen. Es ist also nicht zwingend, dass der Monoalkohol und/oder die Mehrfachcarbonsäure ausschliesslich aus , In principle, the monoalcohol and / or the polycarboxylic acid can also be derived from mixtures of renewable and fossil raw materials. It is therefore not mandatory for the monoalcohol and / or the polycarboxylic acid to consist exclusively of .
4 nachwachsenden Rohstoffen stammen. In einer bevorzugten Variante stammen jedoch der Monoalkohol und/oder die Mehrfachcarbonsäure im Wesentlichen ausschliesslich aus nachwachsenden Rohstoffen. 4 renewable raw materials. In a preferred variant, however, the monoalcohol and / or the polycarboxylic acid are derived essentially exclusively from renewable raw materials.
Unter einem nachwachsenden Rohstoff oder einem erneuerbaren Rohstoff wird in diesem Zusammenhang insbesondere eine organische Verbindung verstanden, die durch direkte Isolierung und/oder durch Veredelung aus organischen Rohmaterialien gewonnen wird, wobei die organischen Rohmaterialien vornehmlich der lebenden Natur entnommen sind. Als organische Rohmaterialien in Frage kommen beispielsweise Pflanzen. Nachwachsende Rohstoffe sind nicht zu verwechseln mit nicht-erneuerbaren Rohstoffen aus fossilen Quellen. Letztere sind z. B. Abbauprodukte von toten Pflanzen und/oder Tieren, deren Entstehung sich in geologischen oder astronomischen Zeiträumen vollzieht, also weit vor 60Ό00 Jahren begonnen hat. In this context, a renewable raw material or a renewable raw material is understood in particular to mean an organic compound which is obtained by direct isolation and / or by refinement from organic raw materials, the organic raw materials being taken primarily from the living nature. Suitable organic raw materials are, for example, plants. Renewable resources are not to be confused with non-renewable raw materials from fossil sources. The latter are z. B. Degradation products of dead plants and / or animals whose formation takes place in geological or astronomical time periods, that is, has started well over 60Ό00 years ago.
Nachwachsende Rohstoffe lassen sich von nicht-erneuerbaren Rohstoffen aus fossilen Quellen insbesondere durch den Anteil des radioaktiven uC-Kohlenstoffisotops im Rohstoff unterscheiden. Rohstoffe aus fossilen Quellen weisen aufgrund ihres Alters im Wesentlichen keine 14C-Kohlenstoffisotope auf, während bei nachwachsenden Rohstoffen ein charakteristischer Anteil des uC-Kohlenstoffisotops vorliegt. uC-Kohlenstoffisotope werden ständig durch Kernreaktionen in der oberen Erdatmosphäre gebildet und gelangen über den Kohlenstoffkreislauf in die Biosphäre. Zwischen Neubildung und ständigem radioaktivem Zerfall liegt im Wesentlichen ein Gleichgewicht vor. Entsprechend stellt sich in lebenden Organismen der Biosphäre (Pflanzen, Tiere) in etwa das gleiche Verteilungsverhältnis von radioaktivem Kohlenstoff (14C) zu nicht-radioaktivem Kohlenstoff (12C und 3C) ein, wie es auch in der Atmosphäre vorliegt. Die erfindungsgemässen Esteröle sind bezogen auf den Kohlenstoffanteil bevorzugt zu wenigstens 25 Mol-%, weiter bevorzugt wenigstens 50 Mol-%, noch weiter bevorzugt wenigstens 60 Mol-%, insbesondere bevorzugt wenigstens 70 Mol-% aus nachwachsenden Rohstoffen gebildet. Schmierstoffe mit einem Mindestanteil von 25 Mol-% der Gesamtformulierung aus nachwachsenden Rohstoffen (nwR) werden in Europa als Biolubes bezeichnet. Mit weiteren Umweltzeichen werden Schmierstoffe ausgezeichnet, wenn sie bezogen auf den Kohlenstoffanteil bevorzugt wenigstens 50 Mol-%, noch weiter bevorzugt wenigstens 60 Mol-%, insbesondere bevorzugt wenigstens 70 Mol-% aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen. In beiden Fällen müssen auch Kriterien bezüglich der Toxikologie erfüllt werden. In anderen Regionen sind andere Kriterien zu beachten. So bedarf es für die in den USA bekannte Bezeichnung„Biopreferred" bestimmte Anteile aus nachwachsenden Rohstoffen, es werden jedoch keine Aussagen zur Toxizität gemacht. Renewable raw materials can be distinguished from non-renewable raw materials from fossil sources, in particular by the proportion of the radioactive u C carbon isotope in the raw material. Due to their age, raw materials from fossil sources have essentially no 14 C carbon isotopes, while renewable raw materials have a characteristic fraction of the uC carbon isotope. u C-carbon isotopes are constantly formed by nuclear reactions in the upper Earth's atmosphere and enter the biosphere via the carbon cycle. There is essentially a balance between new formation and permanent radioactive decay. Accordingly, in living organisms of the biosphere (plants, animals) in about the same distribution ratio of radioactive carbon ( 14 C) to non-radioactive carbon ( 12 C and 3 C), as it is present in the atmosphere. The novel ester oils, based on the carbon fraction, are preferably at least 25 mol%, more preferably at least 50 mol%, even more preferably at least 60 mol%, particularly preferably at least 70 mol% formed from renewable raw materials. Lubricants with a minimum content of 25 mol% of the total formulation of renewable raw materials (nwR) are referred to in Europe as Biolubes. With further eco-labels lubricants are awarded if, based on the carbon content, preferably at least 50 mol%, more preferably at least 60 Mol%, particularly preferably at least 70 mol% consist of renewable raw materials. In both cases, criteria relating to toxicology must also be met. In other regions, other criteria must be taken into account. For example, the term "Biopreferred", which is known in the USA, requires certain proportions of renewable raw materials, but no statements are made about their toxicity.
Die zur Bestimmung des Anteils an 1 C-Kohlenstoffisotopen verwendete Radiokarbonmethode ist dem Fachmann an sich bestens bekannt (ASTM D6866 oder DIN EN 15440). Die chemisch aufbereiteten Proben werden dabei z. B. durch die Zählrohrmethode nach Libby, durch Flüssigszintillationsspektrometrie und/oder durch einen massenspektrometrischen Nachweis in Beschleunigern analysiert. Dabei können auch die im Verlauf der erdgeschichtlichen Zeiten kurz- und langfristigen Schwankungen der Produktion der 1 C-Kohlenstoffisotope berücksichtigt werden. The radiocarbon method used to determine the proportion of 1 C carbon isotopes is well known to those skilled in the art (ASTM D6866 or DIN EN 15440). The chemically treated samples are z. B. by Libby's counting tube method, by liquid scintillation spectrometry and / or by mass spectrometric detection in accelerators. It is also possible to take account of short-term and long-term fluctuations in the production of 1 C carbon isotopes in the course of geological history.
Ein besonders geeignetes und standardisiertes Verfahren zur Bestimmung des Anteils an nachwachsenden Rohstoffen in einem zu prüfenden Erzeugnis ist z. B. in der Norm ASTM D6866-08 definiert. Dabei wird der aus nachwachsenden Rohstoffen stammende organische Anteil des Erzeugnisses im Verhältnis zum gesamten organischen Gehalt des Erzeugnisses bestimmt. Anorganischer Kohlenstoff und Substanzen ohne Kohlenstoffanteil werden nicht mit berücksichtigt. Das Verfahren basiert auf Flüssigszintillationsspektrometrie. Das dabei gemessene Verhältnis von 14C zu 12C im zu prüfenden Erzeugnis wird relativ zu einer Standardverbindung (Oxalsäure) bestimmt. A particularly suitable and standardized method for determining the proportion of renewable resources in a product to be tested is z. As defined in the standard ASTM D6866-08. The organic content of the product derived from renewable raw materials shall be determined in relation to the total organic content of the product. Inorganic carbon and substances without carbon content are not taken into account. The method is based on liquid scintillation spectrometry. The measured ratio of 14 C to 12 C in the product to be tested is determined relative to a standard compound (oxalic acid).
Unter dem Begriff Schmierstoff ist insbesondere ein Zwischenstoff zu verstehen, welcher der Verringerung von Reibung und Verschleiss, sowie zur Kraftübertragung, Kühlung, Schwingungsdämpfung, Dichtwirkung und/oder zum Korrosionsschutz dient. Insbesondere ist der in diesem Zusammenhang interessierende Schmierstoff ein Fluid. Ein spezifischer Schmierstoff ist z. B. eine Hydraulikflüssigkeit. Eine Hydraulikflüssigkeit ist insbesondere ein Fluid, das zur Übertragung von Energie (Volumenstrom, Druck) in einem Hydrauliksystem einsetzbar ist. Bevorzugt ist die Hydraulikflüssigkeit ein Hydrauliköl, welches insbesondere nicht mit Wasser mischbar ist. Wie sich herausgestellt hat, sind die erfindungsgemässen Esteröle gemäss dem ersten Aspekt, bei welchen der Monoalkohol und/oder die Mehrfachcarbonsäure aus nachwachsenden Rohstoffen stammen, besonders vorteilhaft. Einerseits verfügen derartige Esteröle über vorteilhafte Eigenschaften im Hinblick auf die Verwendung als Schmierstoffe und Hydrauliköle. Insbesondere weisen derartige Esteröle zugleich gute Schmiereigenschaften und ein hohes Luftabscheidevermögen auf. Ebenso hat sich gezeigt, dass die Esteröle im Vergleich mit bekannten Schmierölen eine hohe Lebensdauer oder Alterungsbeständigkeit aufweisen. The term lubricant is to be understood in particular to mean an intermediate which serves to reduce friction and wear, as well as for power transmission, cooling, vibration damping, sealing action and / or for corrosion protection. In particular, the lubricant of interest in this context is a fluid. A specific lubricant is z. B. a hydraulic fluid. A hydraulic fluid is in particular a fluid which can be used for the transmission of energy (volume flow, pressure) in a hydraulic system. Preferably, the hydraulic fluid is a hydraulic oil, which in particular is not miscible with water. As has been found, the novel ester oils according to the first aspect, in which the monoalcohol and / or the polycarboxylic acid originate from renewable raw materials, are particularly advantageous. On the one hand, such ester oils have advantageous properties with regard to use as lubricants and hydraulic oils. In particular, such ester oils also have good lubricating properties and a high Luftabscheidevermögen. It has also been found that the ester oils have a long life or aging resistance compared with known lubricating oils.
Des Weiteren verfügen die erfindungsgemässen Esteröle über einen hohen Flammpunkt, so dass auch eine Verwendung bei höheren Ölsumpf- und Bauteiletemperaturen gefahrlos möglich ist. Zudem ist die Fliessgrenze (Pourpoint) der Esteröle relativ niedrig, wodurch die Esteröle auch bei geringen Temperaturen einsetzbar sind. Die Fliessgrenze bezeichnet für ein flüssiges Erzeugnis die Temperatur, bei der es bei Abkühlung gerade noch fliessfähig ist. Somit lassen sich die erfindungsgemässen Esteröle in einem breiten Temperaturspektrum einsetzen. Furthermore, the inventive ester oils have a high flash point, so that even use at higher oil sump and component temperatures is safely possible. In addition, the flow limit (pour point) of the ester oils is relatively low, as a result of which the ester oils can also be used at low temperatures. The flow limit for a liquid product indicates the temperature at which it is just still able to flow when cooled. Thus, the inventive ester oils can be used in a wide temperature range.
Die Viskosität der erfindungsgemässen Esteröle liegt zudem in einem für Schmieröle und Hydraulikflüssigkeiten optimalen Bereich. Eine Anpassung der Viskosität durch Vermischung mit einem anderen, z. B. dickeren, Öl ist somit nicht erforderlich. Damit lassen sich die erfindungsgemässen Esteröle auch bei erhöhten Temperaturen einsetzen, ohne dass dabei Viskositätsveränderungen im Esteröl auftreten, wie dies bei vermischten Ölen aufgrund der unterschiedlichen Verdampfungseigenschaften der einzelnen Ölkomponenten der Fall ist. The viscosity of the novel ester oils is also in an optimum range for lubricating oils and hydraulic fluids. An adjustment of the viscosity by mixing with another, for. B. thicker, oil is not required. Thus, the inventive ester oils can be used even at elevated temperatures without causing viscosity changes in the ester oil, as is the case with blended oils due to the different evaporation properties of the individual oil components.
Auch eine meist nachteilige Zugabe von Viskositätsmodifizierenden Aufdickern ist bei den erfindungsgemässen Esterölen aufgrund der relativ hohen Viskosität nicht erforderlich. Das Luftabscheidevermögen der Esteröle wird somit nicht beeinträchtigt und das Problem der Aufweichung von Dichtungen, z. B. in Hydrauliksystemen, stellt sich mit den erfindungsgemässen Esterölen kaum. Even a most disadvantageous addition of viscosity-modifying thickeners is not required in the novel ester oils due to the relatively high viscosity. The Luftabscheidevermögen the ester oils is thus not impaired and the problem of softening of seals, eg. B. in hydraulic systems, turns scarcely with the novel ester oils.
Weiter ist der Viskositätsindex (VI), welcher die Temperaturabhängigkeit der kinematischen Viskosität eines Schmieröls charakterisiert, bei den erfindungsgemässen Esterölen relativ hoch. Die Esteröle zeigen somit also eine relativ geringe temperaturabhängige Viskositätsänderung, was für die meisten Anwendungen in der Praxis sehr vorteilhaft ist, da sie in einem breiten Temperaturbereich mit relativ konstanten Eigenschaften einsetzbar sind. Wie sich gezeigt hat, sind auch die Verdampfungsverluste (NOACK) der erfindungsgemassen Esteröle relativ gering. Further, the viscosity index (VI), which characterizes the temperature dependence of the kinematic viscosity of a lubricating oil, in the inventive Ester oils relatively high. Thus, the ester oils thus show a relatively small temperature-dependent viscosity change, which is very advantageous for most applications in practice, since they can be used in a wide temperature range with relatively constant properties. As has been shown, the evaporation losses (NOACK) of the ester oils according to the invention are also relatively low.
Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen eine besonders umweltverträgliche und wirtschaftliche Herstellung. Insbesondere durch den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen vermögen die erfindungsgemässen Esteröle zugleich auch im Hinblick auf Toxikologie und biologische Abbaubarkeit zu überzeugen. Die erfindungsgemässen Esteröle weisen im Wesentlichen durchwegs eine relativ rasche und leichte biologische Abbaubarkeit auf. In addition, the use of renewable resources allows a particularly environmentally friendly and economical production. In particular, through the use of renewable raw materials, the inventive ester oils are able to convince at the same time in terms of toxicology and biodegradability. Essentially, the ester oils according to the invention have a relatively rapid and easy biodegradability.
Die Kombination aus der erfindungsgemässen chemischen Struktur und der Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen ermöglicht somit eine unerwartet wirtschaftliche Herstellung von Esterölen, welche als Schmierstoffe überraschend vorteilhafte Eigenschaften aufweisen. The combination of the inventive chemical structure and the use of renewable raw materials thus allows an unexpectedly economical production of ester oils, which have surprisingly advantageous properties as lubricants.
Mit Vorteil stammt die Mehrfachcarbonsäure aus nachwachsenden Rohstoffen. Dies hat sich insbesondere im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit der Herstellung als vorteilhaft herausgestellt. Insbesondere ist die Mehrfachcarbonsäure aus Pflanzenölen herstellbar, welche bereits weltweit in grossen Mengen verfügbar sind. Aus nachwachsenden Rohstoffen oder Pflanzenölen lässt sich zudem eine Vielzahl von unterschiedlichen Mehrfachcarbonsäuren in relativ einfachen chemischen Verfahrensschritten gewinnen. Zudem wird die Einhaltung von aktuellen Umweltbestimmungen oder Umweltlabeln ermöglicht. Es ist aber prinzipiell auch möglich, z. B. aus fossilen Rohstoffen synthetisierte Mehrfachcarbonsäure einzusetzen, sofern dies zweckdienlich scheint. Advantageously, the multiple carboxylic acid is derived from renewable raw materials. This has proved to be advantageous, in particular with regard to the economic efficiency of the production. In particular, the polycarboxylic acid can be prepared from vegetable oils which are already available worldwide in large quantities. From renewable raw materials or vegetable oils can also be a variety of different polycarboxylic acids win in relatively simple chemical process steps. In addition, compliance with current environmental regulations or labels is made possible. But it is also possible in principle, for. B. from fossil raw materials synthesized multiple carboxylic acid, if appropriate.
Bevorzugt ist die Mehrfachcarbonsäure gesättigt. Mit anderen Worten liegen zwischen den Kohlenstoffatomen der Mehrfachcarbonsäure bevorzugt nur Einfachbindungen vor. Wie sich gezeigt hat, sind Esteröle mit derartigen Mehrfachcarbonsäuren insbesondere oxidationsbeständiger und stabiler, was der Lebensdauer oder Alterungsbeständigkeit der Esteröle zu Gute kommt. Preferably, the polycarboxylic acid is saturated. In other words, preferably only single bonds are present between the carbon atoms of the polycarboxylic acid. As Ester oils with such polycarboxylic acids have been found to be particularly resistant to oxidation and more stable, which benefits the life or aging resistance of the ester oils.
Unter Umständen können für spezifische Zwecke aber einfach oder mehrfach ungesättigte Mehrfachcarbonsäuren eingesetzt werden. However, it may be possible to use mono- or polyunsaturated polycarboxylic acids for specific purposes.
In einer weiteren bevorzugten Variante ist die Mehrfachcarbonsäure unverzweigt. Mit anderen Worten verfügt die Mehrfachcarbonsäure bevorzugt über eine unverzweigte Kohlenstoffkette, welche insbesondere linear ist. Dies hat sich für eine Vielzahl von Anwendungen als vorteilhaft erwiesen. In einer anderen und ebenfalls vorteilhaften Variante kann die Mehrfachcarbonsäure jedoch auch verzweigt sein. Ob eine unverzweigte oder eine verzweigte Mehrfachcarbonsäure vorteilhafter ist, hängt unter anderem von den für das Esteröl verwendeten Monoalkoholen und den gewünschten Stoffeigenschaften des Esteröls ab. Durch die Verwendung von verzweigten Mehrfachcarbonsäuren kann unter Umständen die Fliessgrenze abgesenkt und sowie der Flammpunkt erhöht werden, was für spezifische Anwendungen vorteilhaft sein kann. Zudem zeigen Esteröle mit verzweigten Mehrfachcarbonsäuren unter Umständen höhere Dichtungsverträglichkeiten auf. Weiter unten wird im Zusammenhang den Monoalkoholen noch näher auf diesen Aspekt eingegangen. Bevorzugt weist die Mehrfachcarbonsäure 6 - 13 Kohlenstoffatome, insbesondere bevorzugt 8 - 13 Kohlenstoffatome, auf. Derartige Mehrfachcarbonsäuren lassen sich einerseits wirtschaftlich aus nachwachsenden Rohstoffen gewinnen und ermöglichen andererseits die Herstellung einer breiten Palette von Esterölen, welche als Schmierstoffe oder Hydrauliköle besonders geeignet sind. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, Mehrfachcarbonsäuren mit weniger als 6 oder mehr als 13 Kohlenstoffatomen vorzusehen. Je nach gewünschten Eigenschaften der Esteröle kann dies sogar vorteilhaft sein. Besonders bevorzug umfasst die Mehrfachcarbonsäure eine Dicarbonsäure. Damit lassen sich zusammen mit Monoalkoholen Dicarbonsäureester bilden, welche sich als Schmierstoffe und Hydrauliköle besonders gut eignen. Zudem ist die Herstellung von Dicarbonsäuren aus nachwachsenden Rohstoffen, z. B. Pflanzenölen, problemlos möglich, was der Wirtschaftlichkeit zu Gute kommt. In a further preferred variant, the polycarboxylic acid is unbranched. In other words, the polycarboxylic acid preferably has an unbranched carbon chain, which is in particular linear. This has proven to be advantageous for a variety of applications. In another and likewise advantageous variant, however, the polycarboxylic acid may also be branched. Whether an unbranched or a branched polycarboxylic acid is more advantageous depends inter alia on the monoalcohols used for the ester oil and the desired material properties of the ester oil. The use of branched polycarboxylic acids may lower the yield point and increase the flash point, which may be advantageous for specific applications. In addition, ester oils with branched polycarboxylic acids may have higher seal compatibilities. Below, in the context of monoalcohols, this aspect will be discussed in more detail. Preferably, the polycarboxylic acid has 6 to 13 carbon atoms, more preferably 8 to 13 carbon atoms. On the one hand, such polycarboxylic acids can be economically obtained from renewable raw materials and, on the other hand, enable the production of a wide range of ester oils which are particularly suitable as lubricants or hydraulic oils. In principle, however, it is also possible to provide polycarboxylic acids having less than 6 or more than 13 carbon atoms. Depending on the desired properties of the ester oils, this may even be advantageous. Most preferably, the polycarboxylic acid comprises a dicarboxylic acid. This can be combined with monoalcohols form dicarboxylic acid, which are particularly suitable as lubricants and hydraulic oils. In addition, the production of dicarboxylic acids from renewable raw materials, eg. As vegetable oils, easily possible, which is beneficial to the economy.
Grundsätzlich können aber auch andere Mehrfachcarbonsäuren, z. B. Tricarbonsauren, eingesetzt werden. In principle, however, other polycarboxylic acids, for. As tricarboxylic acids are used.
Vorteilhafterweise umfasst die Dicarbonsäure insbesondere Adipinsäure (1 ,6- Hexandisäure; HOOC-C4H8-COOH), Suberinsäure (Octandisäure; HOOC-C6H12-COOH), Azelainsäure (Nonandisäure; HOOC-C7Hu-COOH), Sebazinsäure (Decandisäure; HOOC- C8H16-COOH), Dodecandisäure (HOOC-C10H20-COOH) und/oder Brassylsäure (HOOC- CiiH22-COOH). Diese unverzweigten Dicarbonsäuren mit 6, 8, 9, 10, 12 bzw. 13 Kohlenstoffatomen lassen sich aus nachwachsenden Rohstoffen bzw. Pflanzenölen herstellen. Zudem können mit diesen Dicarbonsäuren mit einer Vielzahl von aus nachwachsenden Rohstoffen gewinnbaren Monoalkoholen für Schmiermittel oder Hydrauliköle geeignete Esteröle hergestellt werden. Advantageously, the dicarboxylic acid comprises in particular adipic acid (1,6-hexanedioic acid, HOOC-C 4 H 8 -COOH), suberic acid (octanedioic acid, HOOC-C 6 H 12 -COOH), azelaic acid (nonanedioic acid, HOOC-C 7 H u -COOH) , Sebacic acid (decanedioic acid, HOOC-C 8 H 16 -COOH), dodecanedioic acid (HOOC-C 10 H 20 -COOH) and / or brassylic acid (HOOC-CiiH 22 -COOH). These unbranched dicarboxylic acids with 6, 8, 9, 10, 12 or 13 carbon atoms can be produced from renewable raw materials or vegetable oils. In addition, with these dicarboxylic acids with a variety of recoverable from renewable raw materials monoalcohols for lubricants or hydraulic oils suitable ester oils can be produced.
Prinzipiell ist es aber auch denkbar, Mehrfachcarbonsäuren mit drei oder noch mehr Carbonsäuregruppen zu verwenden. Auch können andere als die vorstehenden Vertreter von Dicarbonsäuren eingesetzt werden, welche z. B. weniger als 6 Kohlenstoffatome oder mehr als 13 Kohlenstoffatome aufweisen. Beispielsweise können verzweigte Derivate von Adipinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Dodecandisäure und/oder Brassylsäure eingesetzt werden. Insbesondere handelt es sich dabei um methylverzweigte Derivate, wie z. B. Trimethyladipinsäure. In principle, however, it is also conceivable to use polycarboxylic acids with three or even more carboxylic acid groups. Also, other than the above representatives of dicarboxylic acids can be used which z. B. less than 6 carbon atoms or more than 13 carbon atoms. For example, branched derivatives of adipic acid, suberic acid, azelaic acid, dodecanedioic acid and / or brassylic acid can be used. In particular, these are methyl-branched derivatives, such as. B. trimethyladipic acid.
Es kann auch vorteilhaft sein, eine Mischung aus wenigstens zwei unterschiedlichen Mehrfachcarbonsäuren vorzusehen. In diesem Fall lassen sich zum Einen die Eigenschaften der Esteröle noch präziser steuern und zum Anderen lässt sich das Herstellungsverfahren im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit weiter optimieren. Mit Vorteil stammen die wenigstens zwei unterschiedlichen Mehrfachcarbonsäuren aus nachwachsenden Rohstoffen. In einer weiteren optionalen Variante ist die Mehrfachcarbonsäure eine cyclische Mehrfachcarbonsäure, insbesondere eine cyclische Dicarbonsaure, besonders bevorzugt 1 ,2-Cyclohexandicarbonsäure [CAS* 2305-32-0; C8H1204; Mw = 172.2] und/oder 1 ,4- Cyclohexandicarbonsäure [CAS-#: 61 -82-9; C8H1204; Mw = 172.2]. Im Besonderen stammt der wenigstens eine Monoalkohol aus nachwachsenden Rohstoffen. Damit lassen sich die erfindungsgemässen Esteröle besonders wirtschaftlich über Fettsäuren aus Pflanzenölen herstellen. Dabei können eine Vielzahl von unterschiedlichen Monoalkoholen durch an sich bekannte chemische Reaktionen oleochemisch aus Fettssäuren gewonnen werden. Da jeweils wenigstens zwei Mol Monoalkohol pro Mol Mehrfachcarbonsäure umsetzbar sind, kann durch den Einsatz von Monoalkoholen aus nachwachsenden Rohstoffen zudem ein relativ hoher Anteil an nachwachsenden Rohstoffen im Reaktionsprodukt bzw. dem Esteröl erreicht werden. Damit wird auch die Einhaltung von aktuellen Umweltbestimmungen oder Umweltlabel vereinfacht. Besonders bevorzugt stammen sowohl die Mehrfachcarbonsäure als auch die Monoalkohole aus nachwachsenden Rohstoffen. Dadurch können die vorstehend genannten Vorteile weiter verbessert werden. It may also be advantageous to provide a mixture of at least two different polycarboxylic acids. In this case, on the one hand, the properties of the ester oils can be controlled even more precisely and, on the other hand, the production process can be further optimized with regard to economic efficiency. Advantageously, the at least two different polycarboxylic acids originate from renewable raw materials. In a further optional variant, the polycarboxylic acid is a cyclic polycarboxylic acid, in particular a cyclic dicarboxylic acid, more preferably 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid [CAS * 2305-32-0; C 8 H 12 O 4 ; M w = 172.2] and / or 1, 4-cyclohexanedicarboxylic acid [CAS #: 61-82-9; C 8 H 12 O 4 ; M w = 172.2]. In particular, the at least one monoalcohol originates from renewable raw materials. Thus, the inventive ester oils can be produced particularly economically by fatty acids from vegetable oils. A variety of different monoalcohols can be obtained oleochemically from fatty acids by known chemical reactions. Since in each case at least two moles of monoalcohol per mole of polycarboxylic acid can be reacted, a relatively high proportion of renewable raw materials in the reaction product or the ester oil can be achieved by the use of monoalcohols from renewable raw materials. This also simplifies compliance with current environmental regulations or environmental labels. Particularly preferably, both the polycarboxylic acid and the monoalcohols originate from renewable raw materials. Thereby, the above-mentioned advantages can be further improved.
Es ist aber prinzipiell auch möglich, Monoalkohole aus fossilen Rohstoffen einzusetzen, sofern dies zweckdienlich erscheint. Bevorzugt ist der wenigstens eine Monoalkohol gesättigt. Mit anderen Worten liegen zwischen den Kohlenstoffatomen des wenigstens einen Monoalkohols bevorzugt nur Einfachbindungen vor. Damit kann insbesondere die Oxidationsbeständigkeit und Stabilität des Esteröls verbessert werden. However, it is also possible in principle to use monoalcohols from fossil raw materials, if this appears expedient. Preferably, the at least one monoalcohol is saturated. In other words, preferably only single bonds are present between the carbon atoms of the at least one monoalcohol. Thus, in particular, the oxidation resistance and stability of the ester oil can be improved.
In einer besonders vorteilhaften Variante sind sowohl die Mehrfachcarbonsäure als auch der wenigstens eine Monoalkohol gesättigt. Dadurch lässt sich die Oxidations- und Alterungsbeständigkeit stark verbessern. In a particularly advantageous variant, both the polycarboxylic acid and the at least one monoalcohol are saturated. As a result, the oxidation and aging resistance can be greatly improved.
Grundsätzlich kann der wenigstens eine Monoalkohol aber auch einfach oder mehrfach ungesättigt sein. Vorteilhafterweise ist der wenigstens eine Monoalkohol unverzweigt. Damit verfügt der wenigstens eine Monoalkohol mit Vorteil über eine unverzweigte Kohlenstoffkette, welche insbesondere linear ist. Der Monoalkohol wird in diesem Fall auch als n-Monoalkohol bezeichnet. Dies hat sich für eine Vielzahl von Anwendungen als vorteilhaft erwiesen. Dies insbesondere bei einer Kombination mit unverzweigten Mehrfachcarbonsäuren und besonders mit unverzweigten Dicarbonsäuren. In principle, however, the at least one monoalcohol may also be monounsaturated or polyunsaturated. Advantageously, the at least one monoalcohol is unbranched. Thus, the at least one monoalcohol advantageously has an unbranched carbon chain, which in particular is linear. The monoalcohol is also referred to in this case as n-monoalcohol. This has proven to be advantageous for a variety of applications. This is especially true when combined with unbranched polycarboxylic acids and especially with unbranched dicarboxylic acids.
In einer anderen vorteilhaften Variante kann der wenigstens eine Monoalkohol jedoch auch verzweigt sein. Durch die Verwendung von verzweigten Monoalkoholen kann unter Umständen die Fliessgrenze abgesenkt und sowie der Flammpunkt erhöht werden, was für spezifische Anwendungen vorteilhaft sein kann. Zudem weisen Esteröle mit verzweigten Monoalkoholen unter Umständen höhere Dichtungsverträglichkeiten auf. In another advantageous variant, however, the at least one monoalcohol may also be branched. The use of branched monoalcohols may lower the yield point and increase the flash point, which may be advantageous for specific applications. In addition, ester oils with branched monoalcohols may have higher seal compatibilities.
Verzweigte Monoalkohole haben sich insbesondere in Kombination mit unverzweigten Mehrfachcarbonsäuren und insbesondere unverzweigten Dicarbonsäuren als vorteilhaft erweisen. Verzweigte Mehrfachcarbonsäuren, insbesondere verzweigte Dicarbonsäuren, werden mit Vorteil in Kombination mit unverzweigten Monoalkoholen eingesetzt. Branched monoalcohols have proved advantageous, in particular in combination with unbranched polycarboxylic acids and in particular unbranched dicarboxylic acids. Branched polycarboxylic acids, in particular branched dicarboxylic acids, are advantageously used in combination with unbranched monoalcohols.
Prinzipiell können aber auch verzweigte Monoalkohole in Kombination mit verzweigten Mehrfachcarbonsäuren verwendet werden. In principle, however, it is also possible to use branched monoalcohols in combination with branched polycarboxylic acids.
Verzweigte Monoalkohole weisen mit Vorteil eine Iso-Endverzweigung auf. Damit ist insbesondere gemeint, dass an der zweiten Position des von der Alkoholgruppe abgewandten Endes der Kohlenstoffkette eine Methylgruppe angeordnet ist oder abzweigt. Esteröle umfassend Monoalkohole mit Iso-Endverzweigungen haben sich in der Praxis insbesondere für Schmierstoffe und Hydrauliköle als vorteilhaft herausgestellt und zugleich lassen sich diese aus nachwachsenden Rohstoffen relativ kostengünstig herstellen. Branched monoalcohols advantageously have an iso-end branching. This means, in particular, that a methyl group is arranged or branched off at the second position of the end of the carbon chain remote from the alcohol group. Ester oils comprising monoalcohols with terminal iso branches have proven to be advantageous in practice, in particular for lubricants and hydraulic oils, and at the same time can be produced relatively inexpensively from renewable raw materials.
Grundsätzlich sind auch anders verzweigte Monoalkohole einsetzbar. Unter Umständen resultieren damit jedoch Esteröle welche aufwändig und teuer in der Herstellung sind und/oder für Schmierstoffe oder Hydrauliköle weniger geeignet sind. In principle, also branched monoalcohols can be used. However, this may result in ester oils which are expensive and expensive to produce and / or are less suitable for lubricants or hydraulic oils.
Besonders vorteilhaft verfügt der wenigstens eine Monoalkohol über 6 - 24, bevorzugt 8 - 16, Kohlenstoffatome. Insbesondere bevorzugt weist der wenigstens eine Monoalkohol 9, 1 1 , 12, 14 und/oder 16 Kohlenstoffatome auf. Derartige Monoalkohole lassen sich einerseits wirtschaftlich aus nachwachsenden Rohstoffen gewinnen und ermöglichen andererseits die Herstellung einer breiten Palette von Esterölen, welche als Schmierstoffe oder Hydrauliköle besonders geeignet sind. Dies insbesondere in Kombination mit einer Mehrfachcarbonsäure oder einer Dicarbonsäure mit 6 - 13 Kohlenstoffatomen. Particularly advantageously, the at least one monoalcohol has 6-24, preferably 8-16, carbon atoms. Particularly preferably, the at least one monoalcohol 9, 1 1, 12, 14 and / or 16 carbon atoms. On the one hand, such monoalcohols can be obtained economically from renewable raw materials and, on the other hand, enable the production of a wide range of ester oils which are particularly suitable as lubricants or hydraulic oils. This especially in combination with a multiple carboxylic acid or a dicarboxylic acid having 6 to 13 carbon atoms.
Grundsätzlich ist es aber auch möglich, Monoalkohole mit weniger als 6 oder mehr als 16 Kohlenstoffatomen vorzusehen. Je nach gewünschten Eigenschaften der Esteröle kann dies unter Umständen auch vorteilhaft sein. In principle, it is also possible to provide monoalcohols having less than 6 or more than 16 carbon atoms. Depending on the desired properties of the ester oils, this may also be advantageous under certain circumstances.
Vorteilhafterweise ist der wenigstens eine Monoalkohol ein Fettalkohol und insbesondere ein unverzweigter Fettalkohol aus der Gruppe 2-Octanol (C8H180), 1-Nonanol (C9H20O), 1- Undecanol (C^Hz^), 1-Dodecanol (C12H260), 1-Tetradecanol (CuH30O) und/oder Cetylalkohol (auch bekannt als 1-Hexadecanol; C16H340). Derartige Monoalkohole sind insbesondere wirtschaftlich aus nachwachsenden Rohstoffen erhältlich und für die erfindungsgemässen Esteröle besonders geeignet. Ebenfalls vorteilhaft kann es sein, Mischungen aus zwei oder noch mehr unterschiedlichen Fettalkoholen einzusetzen. Derartige Mischungen werden auch als Schnitte bezeichnet. Advantageously, the at least one monoalcohol is a fatty alcohol and in particular an unbranched fatty alcohol from the group 2-octanol (C 8 H 18 0), 1-nonanol (C 9 H 20 O), 1-undecanol (C ^ Hz ^), 1- Dodecanol (C 12 H 26 O), 1-tetradecanol (C u H 30 O) and / or cetyl alcohol (also known as 1-hexadecanol; C 16 H 34 0). Such monoalcohols are particularly economically available from renewable raw materials and particularly suitable for the novel ester oils. It may also be advantageous to use mixtures of two or even more different fatty alcohols. Such mixtures are also referred to as cuts.
Fettalkohole werden gängigerweise als Mischungen bzw. Schnitte aus verschiedenen Kohlenstoffkettenlängen angeboten. Im vorliegenden Fall sind insbesondere folgende Schnitte geeignet: C8 - C10-Fettalkohole und/oder C16 - C18-Fettalkohole. Daraus lassen sich beispielsweise folgende Esterprodukte bilden: Di-alkyl(C8-10)nonandioat [CAS- #: 92969-93-2], Di-alkyl(C16-18)nonandioat [CAS* 92969-94-3], Mono-alkyl(C8-10)- nonandioat [CAS* 92969-95-4] und/oder Mono-alkyl(C16-18)nonandioat [CAS*:92969- 96-5]. Fatty alcohols are commonly available as blends or cuts of different carbon chain lengths. In the present case, the following cuts are particularly suitable: C8 - C10 fatty alcohols and / or C16 - C18 fatty alcohols. From these, for example, the following ester products can be formed: di-alkyl (C8-10) nonanedioate [CAS #: 92969-93-2], di-alkyl (C16-18) nonanedioate [CAS * 92969-94-3], mono- alkyl (C8-10) nonanedioate [CAS * 92969-95-4] and / or monoalkyl (C16-18) nonanedioate [CAS *: 92969-96-5].
In einer weiteren vorteilhaften Variante umfasst der wenigstens eine Monoalkohol Methyltetradecanol (13-Methyl-1-Tetradecanol; C15H330). Dies ist ein gesättigter Iso- endverzweigter Monoalkohol. In a further advantageous variant, the at least one monoalcohol comprises methyltetradecanol (13-methyl-1-tetradecanol; C 15 H 33 0). This is a saturated iso-end-branched monoalcohol.
Die in den letzten zwei Absätzen genannten Monoalkohole haben sich im Besonderen in Kombination mit Mehrfachcarbonsäuren, insbesondere Dicarbonsäuren mit 6 - 13 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt 8 - 13 Kohlenstoffatomen, als vorteilhaft erwiesen. Besonders geeignet sind dabei Kombinationen mit Adipinsäure, Suberinsaure, Azelainsäure, Sebazinsäure, Dodecandisäure und/oder Brassylsäure. The monoalcohols mentioned in the last two paragraphs have been found to be particularly advantageous in combination with polycarboxylic acids, in particular dicarboxylic acids having 6 to 13 carbon atoms, more preferably 8 to 13 carbon atoms proved. Particularly suitable are combinations with adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid and / or brassylic acid.
Es sind aber prinzipiell auch andere Alkohole und/oder Kombinationen mit anderen Mehrfachcarbonsäuren möglich. Besonders bevorzugt ist die Mehrfachcarbonsäure eine Dicarbonsäure mit 12 Kohlenstoffatomen, insbesondere 1 , 12-Dodecandisäure, und der wenigstens eine Monoalkohol ein Alkohol mit 13 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt 1-Tridecanol und/oder Isotridecanol. Derartige Esteröle haben sich im Hinblick auf die Herstellung und die Eigenschaften als besonders vorteilhaft für Schmierstoffe und Hydrauliköle erwiesen. Als besonders geeignet im Zusammenhang mit Schmierstoffen und/oder Hydraulikölen hat sich das Veresterungsprodukt aus der Dicarbonsäure Dodekandisäure und dem Monoalkohol Isotridecanol erwiesen. Das dabei gebildete Di-Isotridecyldodekandioat [C38H7404; Mw = 595.0] vermag insbesondere bezüglich viskosimetrischen Eigenschaften (NOACK-Wert) und Flammpunkt zu überzeugen und weist bereits als unadditiviertes Grundöl gegenüber bekannten voll-formulierten Schmierstoffen signifikante Vorteile auf (siehe hierzu auch Tabellen 2 und 3). However, other alcohols and / or combinations with other polycarboxylic acids are also possible in principle. The polycarboxylic acid is particularly preferably a dicarboxylic acid having 12 carbon atoms, in particular 1, 12-dodecanedioic acid, and the at least one monoalcohol is an alcohol having 13 carbon atoms, more preferably 1-tridecanol and / or isotridecanol. Such ester oils have proven to be particularly advantageous for lubricants and hydraulic oils in terms of preparation and properties. The esterification product of the dicarboxylic acid dodecanedioic acid and the monoalcohol isotridecanol has proved particularly suitable in connection with lubricants and / or hydraulic oils. The resulting di-Isotridecyldodekandioat [C 38 H 74 0 4 ; M w = 595.0] is particularly convincing in terms of viscometric properties (NOACK value) and flash point and has already as unadditiviertes base oil over known fully-formulated lubricants significant advantages (see also Tables 2 and 3).
Je nach Anwendung können aber auch andere erfindungsgemässe Esteröle vorteilhafter sein. Depending on the application, however, other ester oils according to the invention may also be more advantageous.
Eine weitere Lösung der erfindungsgemässen Aufgabe ist durch die Merkmale der Ansprüche 18 und 42 definiert. Another solution of the inventive task is defined by the features of claims 18 and 42.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Esteröl, insbesondere zur Herstellung eines Hydrauliköls und/oder eines Schmierstoffs, enthaltend ein Veresterungsprodukt aus wenigstens einer Monocarbonsäure mit wenigstens einem Dialkohol, wobei der Dialkohol und/oder die Monocarbonsäure aus nachwachsenden Rohstoffen stammen. Bei einem Verfahren zur Herstellung eines derartigen Esteröls, insbesondere zur Verwendung in einem Hydrauliköl und/oder einem Schmierstoff, wird ein Dialkohol mit einer Monocarbonsäure zu einem Esteröl umgesetzt, wobei der Dialkohol und/oder die Monocarbonsäure aus nachwachsenden Rohstoffen stammen. A second aspect of the invention relates to an ester oil, in particular for producing a hydraulic oil and / or a lubricant, comprising an esterification product of at least one monocarboxylic acid with at least one dialcohol, wherein the dialcohol and / or monocarboxylic acid originate from renewable raw materials. In a method for producing such an ester oil, in particular for use in a hydraulic oil and / or a lubricant, a dialcohol with a monocarboxylic acid converted to an ester oil, wherein the dialcohol and / or the monocarboxylic acid derived from renewable resources.
Prinzipiell kann dabei Dialkohol und/oder die Monocarbonsäure auch aus Mischungen aus nachwachsenden und fossilen Rohstoffen stammen. Es ist also nicht zwingend, dass der Dialkohol und/oder die Monocarbonsäure ausschliesslich aus nachwachsenden Rohstoffen stammen. In einer bevorzugten Variante stammen jedoch der Dialkohol und/oder die Monocarbonsäure im Wesentlichen ausschliesslich aus nachwachsenden Rohstoffen. In principle, dialcohol and / or the monocarboxylic acid can also be derived from mixtures of renewable and fossil raw materials. It is therefore not mandatory that the dialcohol and / or the monocarboxylic acid originate exclusively from renewable raw materials. In a preferred variant, however, the dialcohol and / or monocarboxylic acid are derived essentially exclusively from renewable raw materials.
Unter einem Dialkohol wird in diesem Zusammenhang insbesondere eine organische Verbindung mit genau zwei Hydroxygruppen verstanden. Dialkohole können auch als Diole und/oder zweiwertige Alkohole bezeichnet werden. Under a dialcohol is understood in this context, in particular an organic compound having exactly two hydroxyl groups. Dialcohols may also be referred to as diols and / or dihydric alcohols.
Die erfindungsgemässen Esteröle gemäss dem zweiten Aspekt haben sich dabei als unerwartet vorteilhaft erweisen. Im Besonderen eignen sich derartige Esteröle für Schmierstoffe und Hydrauliköle. So verfügen die Esteröle zugleich über gute Schmiereigenschaften und ein hohes Luftabscheidevermögen. Ebenso hat sich gezeigt, dass die Esteröle im Vergleich mit bekannten Schmierölen eine hohe Lebensdauer oder Alterungsbeständigkeit aufweisen. The novel ester oils according to the second aspect have proven to be unexpectedly advantageous. In particular, such ester oils are suitable for lubricants and hydraulic oils. Thus, the ester oils also have good lubricating properties and a high Luftabscheidevermögen. It has also been found that the ester oils have a long life or aging resistance compared with known lubricating oils.
Des Weiteren verfügen die erfindungsgemässen Esteröle über einen hohen Flammpunkt, so dass auch eine Verwendung bei höheren Temperaturen gefahrlos möglich ist. Zudem ist die Fliessgrenze der Esteröle relativ niedrig, wodurch die Esteröle auch bei geringen Temperaturen einsetzbar sind. Somit lassen sich die erfindungsgemässen Esteröle in einem breiten Temperaturspektrum einsetzen. Furthermore, the inventive ester oils have a high flash point, so that use at higher temperatures is also possible without risk. In addition, the flow limit of the ester oils is relatively low, whereby the ester oils can be used even at low temperatures. Thus, the inventive ester oils can be used in a wide temperature range.
Die Viskosität der erfindungsgemässen Esteröle liegt zudem in einem für Schmieröle und Hydraulikflüssigkeiten optimalen Bereich. Eine Anpassung der Viskosität durch Vermischung mit einem anderen, z. B. dickeren, Öl ist somit nicht erforderlich. Damit lassen sich die erfindungsgemässen Esteröle auch bei erhöhten Temperaturen einsetzen, ohne dass dabei Viskositätsveränderungen im Esteröl auftreten, wie dies bei vermischten Ölen aufgrund der unterschiedlichen Verdampfungseigenschaften der einzelnen Ölkomponenten der Fall ist. Auch eine meist nachteilige Zugabe von Viskositätsmodifizierenden Aufdickern ist bei den erfindungsgemässen Esterölen aufgrund der relativ hohen Viskosität und des hohen Viskositätsindex (VI), welcher die Temperaturabhängigkeit der kinematischen Viskosität eines Schmieröls charakterisiert, nicht erforderlich. Das Luftabscheidevermögen der Esteröle wird somit nicht beeinträchtigt, da emulgierte Luftbläschen im Esteröl leichter abgeschieden werden können. Des Weiteren stellt sich das Problem der Aufweichung von Dichtungen, z. B. in Hydrauliksystemen, mit den erfindungsgemässen Esterölen kaum. The viscosity of the novel ester oils is also in an optimum range for lubricating oils and hydraulic fluids. An adjustment of the viscosity by mixing with another, for. B. thicker, oil is not required. Thus, the inventive ester oils can be used even at elevated temperatures without causing viscosity changes in the ester oil, as is the case with blended oils due to the different evaporation properties of the individual oil components. Even a most disadvantageous addition of viscosity modifying thickeners is not required in the novel ester oils due to the relatively high viscosity and the high viscosity index (VI), which characterizes the temperature dependence of the kinematic viscosity of a lubricating oil. The Luftabscheidevermögen the ester oils is thus not affected, since emulsified air bubbles in the ester oil can be easily separated. Furthermore, the problem of softening of seals, z. B. in hydraulic systems, with the novel ester oils hardly.
Aufgrund des relativ hohen Viskositätsindex (VI) zeigen die Esteröle eine relativ geringe temperaturabhängige Viskositätsänderung, was für die meisten Anwendungen in der Praxis sehr vorteilhaft ist, da sie in einem breiten Temperaturbereich mit relativ konstanten Eigenschaften einsetzbar sind. Due to the relatively high viscosity index (VI), the ester oils exhibit a relatively small temperature-dependent change in viscosity, which is very advantageous for most applications, since they can be used in a broad temperature range with relatively constant properties.
Wie sich gezeigt hat, sind auch die Verdampfungsverluste (NOACK) der erfindungsgemässen Esteröle relativ gering. As has been shown, the evaporation losses (NOACK) of the novel ester oils are also relatively low.
Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen eine besonders umweltverträgliche und wirtschaftliche Herstellung. Insbesondere durch den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen vermögen die erfindungsgemässen Esteröle zugleich auch im Hinblick auf Toxikologie und biologische Abbaubarkeit zu überzeugen. Die erfindungsgemässen Esteröle weisen im Wesentlichen durchwegs eine relativ rasche und leichte biologische Abbaubarkeit auf. Im Vergleich mit den Esterölen gemäss dem ersten Aspekt, werden beim zweiten Aspekt der Erfindung für die Herstellung der Esteröle direkt Monocarbonsäuren eingesetzt. Monocarbonsäuren sind mit unterschiedlichsten Strukturen auf dem Markt erhältlich, womit sich die Eigenschaften der Esteröle durch den Einsatz spezifischer Monocarbonsäuren relativ einfach gezielt anpassen lassen. Darüber hinaus können als Monocarbonsäuren auch Fettsäuren verwendet werden, welche unmittelbar aus nachwachsenden Rohstoffen oder Pflanzenölen erhältlich sind. Dies hat sich als besonders wirtschaftlich herausgestellt. In addition, the use of renewable resources allows a particularly environmentally friendly and economical production. In particular, through the use of renewable raw materials, the inventive ester oils are able to convince at the same time in terms of toxicology and biodegradability. Essentially, the ester oils according to the invention have a relatively rapid and easy biodegradability. In comparison with the ester oils according to the first aspect, monocarboxylic acids are used directly for the preparation of the ester oils in the second aspect of the invention. Monocarboxylic acids are available with a wide variety of structures on the market, with which the properties of the ester oils can be adjusted relatively easily by the use of specific monocarboxylic acids. In addition, fatty acids which are obtainable directly from renewable raw materials or vegetable oils can also be used as monocarboxylic acids. This has proven to be particularly economical.
Bevorzugt stammt der Dialkohol aus nachwachsenden Rohstoffen. Dies hat sich insbesondere im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit der Herstellung als vorteilhaft herausgestellt. Dialkohole lassen sich z. B. in an sich bekannter Weise oleochemisch herstellen. Beispielsweise ist aus Pflanzenölen eine Vielzahl von unterschiedlichen Mehrfachcarbonsäuren durch oxidative Spaltung erhältlich, welche sich dann durch Reduktion zu Dialkoholen umsetzen lassen. Entsprechende Pflanzenöle sind bereits weltweit in grossen Mengen verfügbar. Aus nachwachsenden Rohstoffen oder Pflanzenölen lässt sich in relativ einfachen chemischen Verfahrensschritten somit eine Vielzahl von unterschiedlichen Mehrfachcarbonsäuren gewinnen, welche sich zu entsprechenden Dialkoholen umsetzen lassen. Zudem wird die Einhaltung von aktuellen Umweltbestimmungen oder Umweltlabeln ermöglicht. Es ist aber prinzipiell auch möglich, z. B. aus fossilen Rohstoffen petrochemisch hergestellte Dialkohole einzusetzen, sofern dies zweckdienlich scheint. The dialcohol preferably originates from renewable raw materials. This has proven to be advantageous, in particular with regard to the economic efficiency of the production exposed. Dialcohols can be z. B. in a conventional manner oleochemically produce. For example, a variety of different polycarboxylic acids can be obtained from vegetable oils by oxidative cleavage, which can then be converted by reduction into dialcohols. Corresponding vegetable oils are already available worldwide in large quantities. From renewable raw materials or vegetable oils can thus be obtained in relatively simple chemical process steps, a variety of different polycarboxylic acids, which can be converted to corresponding dialcohols. In addition, compliance with current environmental regulations or labels is made possible. But it is also possible in principle, for. B. use of fossil raw materials petrochemically produced dialcohols, if appropriate.
Bevorzugt ist der Dialkohol gesättigt. Mit anderen Worten liegen zwischen den Kohlenstoffatomen des Dialkohols bevorzugt nur Einfachbindungen vor. Damit kann insbesondere die Oxidationsbeständigkeit und Stabilität des Esteröls verbessert werden. Grundsätzlich kann der Dialkohol aber auch einfach oder mehrfach ungesättigt sein. Preferably, the dialcohol is saturated. In other words, preferably only single bonds are present between the carbon atoms of the dialcohol. Thus, in particular, the oxidation resistance and stability of the ester oil can be improved. In principle, however, the dialcohol can also be monounsaturated or polyunsaturated.
In einer weiteren bevorzugten Variante ist der Dialkohol unverzweigt. Mit anderen Worten verfügt der Dialkohol bevorzugt über eine unverzweigte Kohlenstoffkette, welche insbesondere linear ist. Dies hat sich insbesondere für eine Vielzahl von Anwendungen des Esteröls als vorteilhaft erwiesen. In einer anderen und ebenfalls vorteilhaften Variante ist der Dialkohol verzweigt, insbesondere einfach oder mehrfach methylverzweigt. Damit ist insbesondere gemeint, dass der Dialkohol eine Kohlenstoffkette aufweist, von welcher wenigstens eine Methylgruppe (-CH3) abzweigt. Insbesondere kann der Dialkohol z. B. ein Trimethylhexandiol (TMH) sein. Zusammen mit Iso-Nonansäure ergibt sich beispielsweise ein Veresterungsprodukt mit geringen Temperaturviskositäten und Fliesspunkten (η10ο·ο = 4.56 mm2/s, T o-c = 14.165 mm2/s (Kapillare), VI = 123, Fliessgrenze = -51 °C). In a further preferred variant, the dialcohol is unbranched. In other words, the dialcohol preferably has an unbranched carbon chain, which in particular is linear. This has proven to be particularly advantageous for a variety of applications of ester oil. In another and likewise advantageous variant, the dialcohol is branched, in particular methyl or branched one or more times. This means in particular that the dialcohol has a carbon chain, from which at least one methyl group (-CH 3 ) branches off. In particular, the dialcohol z. B. be a trimethylhexanediol (TMH). Together with iso-nonanoic acid results, for example, an esterification product with low temperature viscosities and flow points (η 10 ο · ο = 4.56 mm 2 / s, T oc = 14,165 mm 2 / s (capillary), VI = 123, yield point = -51 ° C. ).
Ob ein unverzweigter oder ein verzweigter Dialkohol vorteilhafter ist, hängt unter anderem von den für das Esteröl verwendeten Monocarbonsäuren und den gewünschten Stoffeigenschaften des Esteröls ab. Durch die Verwendung von verzweigten Dialkoholen kann unter Umständen die Fliessgrenze abgesenkt sowie der Flammpunkt erhöht werden, was für spezifische Anwendungen vorteilhaft sein kann. Zudem weisen Esteröle mit verzweigten Dialkoholen unter Umständen höhere Dichtungsverträglichkeiten auf. Insbesondere Methylverzweigungen haben sich dabei als besonders vorteilhaft erwiesen. Whether an unbranched or a branched dialcohol is more advantageous depends inter alia on the monocarboxylic acids used for the ester oil and the desired Substance properties of the ester oil from. The use of branched dialcohols may lower the yield point and increase the flash point, which may be advantageous for specific applications. In addition, ester oils with branched dialcohols may have higher seal compatibilities. In particular, methyl branches have proved to be particularly advantageous.
Grundsätzlich sind aber anstelle oder zusätzlich zu Methylverzweigungen auch andere Verzweigungen, z. B. Ethyl- und/oder Propylverzweigungen, möglich. In principle, but instead of or in addition to methyl branches other branches, z. As ethyl and / or Propylverzweigungen possible.
Vorteilhafterweise weist der Dialkohol 5 - 14 Kohlenstoffatome auf. Derartige Dialkohole lassen sich einerseits wirtschaftlich aus nachwachsenden Rohstoffen gewinnen und ermöglichen andererseits die Herstellung einer breiten Palette von Esterölen, welche als Schmierstoffe oder Hydrauliköle besonders geeignet sind. Advantageously, the dialcohol has 5 to 14 carbon atoms. On the one hand, such dialcohols can be economically obtained from renewable raw materials and, on the other hand, enable the production of a wide range of ester oils which are particularly suitable as lubricants or hydraulic oils.
Grundsätzlich ist es aber auch möglich, Dialkohole mit weniger als 5 oder mehr als 14 Kohlenstoffatomen vorzusehen. Je nach gewünschten Eigenschaften der Esteröle kann dies auch vorteilhaft sein. Besonders bevorzug ist der Dialkohol ein endständiger Dialkohol. Bei endständigen Dialkoholen sind die Alkoholgruppen an den Enden der Kohlenstoffkette des Alkohols angeordnet. Damit lassen sich zusammen mit Monocarbonsäuren Esteröle bilden, welche sich als Schmierstoffe und Hydrauliköle besonders gut eignen. Zudem ist die Herstellung von endständigen Dialkoholen aus nachwachsenden Rohstoffen, z. B. Pflanzenölen, problemlos möglich, was der Wirtschaftlichkeit zu Gute kommt. In principle, it is also possible to provide dialcohols having less than 5 or more than 14 carbon atoms. Depending on the desired properties of the ester oils, this can also be advantageous. Most preferably, the dialcohol is a terminal dialcohol. In terminal dialcohols, the alcohol groups are located at the ends of the carbon chain of the alcohol. This can be combined with monocarboxylic acids form ester oils, which are particularly suitable as lubricants and hydraulic oils. In addition, the production of terminal dialcohols from renewable raw materials, eg. As vegetable oils, easily possible, which is beneficial to the economy.
Der Dialkohol umfasst mit Vorteil einen oder mehrere Vertreter aus der Reihe 1 ,6- Hexandiol (HO-C6H12-OH), 1 ,7-Heptandiol (HO-C7Hu-OH), 1 ,8-Octandiol (HO-C8H16-OH), 1 ,9-Nonandiol (HO-C9H18-OH), 1 , 10-Decandiol (HO-C10H20-OH), 1 , 12-Dodecandiol (HO- C12H24-OH), 1 , 13-Tridecandiol (HO-C13H26-OH) und/oder deren Isomere. Mit Isomeren sind insbesondere Verbindungen mit der gleichen Summenformel gemeint, welche sich aber bezüglich Verknüpfung und/oder räumlicher Anordnung der einzelnen Atome unterscheiden. Mit derartigen Dialkoholen mit 6, 7, 8, 9, 10, 12 bzw. 13 Kohlenstoffatomen lassen sich eine Vielzahl von Esterölen bilden, welche sich wirtschaftlich aus nachwachsenden Rohstoffen herstellen lassen und welche für Schmierstoffe und Hydrauliköle besonders gut geeignet sind. The dialcohol advantageously comprises one or more representatives from the series 1, 6-hexanediol (HO-C 6 H 12 -OH), 1, 7-heptanediol (HO-C 7 H u -OH), 1, 8-octanediol ( HO-C 8 H 16 -OH), 1, 9-nonanediol (HO-C 9 H 18 -OH), 1, 10-decanediol (HO-C 10 H 20 -OH), 1, 12-dodecanediol (HO- C 12 H 24 -OH), 1, 13-tridecanediol (HO-C 13 H 26 -OH) and / or their isomers. By isomers are meant, in particular, compounds having the same empirical formula, which, however, differ with regard to linking and / or spatial arrangement of the individual atoms. With such dialcohols having 6, 7, 8, 9, 10, 12 and 13 carbon atoms, a plurality of ester oils can be formed which are can be economically produced from renewable raw materials and which are particularly well suited for lubricants and hydraulic oils.
Prinzipiell ist es aber auch denkbar, Alkohole mit drei oder noch mehr Hydroxygruppen zu verwenden. Auch können andere als die vorstehenden Vertreter von Dialkoholen eingesetzt werden, welche z. B. weniger als 5 Kohlenstoffatome oder mehr als 14 Kohlenstoffatome aufweisen. In principle, it is also conceivable to use alcohols having three or even more hydroxyl groups. Also, other than the above representatives of dialcohols can be used which z. B. less than 5 carbon atoms or more than 14 carbon atoms.
Es kann auch vorteilhaft sein, eine Mischung aus wenigstens zwei unterschiedlichen Dialkoholen vorzusehen. In diesem Fall lassen sich zum Einen die Eigenschaften der Esteröle noch präziser steuern und zum Anderen lässt sich das Herstellungsverfahren im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit weiter optimieren. Mit Vorteil stammen die wenigstens zwei unterschiedlichen Dialkohole aus nachwachsenden Rohstoffen. It may also be advantageous to provide a mixture of at least two different dialcohols. In this case, on the one hand, the properties of the ester oils can be controlled even more precisely and, on the other hand, the production process can be further optimized with regard to economic efficiency. Advantageously, the at least two different dialcohols are derived from renewable raw materials.
In einer weiteren bevorzugten Variante stammt die wenigstens eine Monocarbonsaure aus nachwachsenden Rohstoffen. Damit lassen sich die erfindungsgemässen Esteröle beispielsweise besonders wirtschaftlich in wenigen Verfahrenschritten über Fettsäuren aus Pflanzenölen herstellen. Die Fettsäuren können dabei direkt eingesetzt werden, ohne dass diese in zusätzlichen Reaktionsschritten zu Alkoholen oder anderen Derivaten umgesetzt werden müssen. Da jeweils wenigstens zwei Mol Monocarbonsäure pro Mol Dialkohol umsetzbar sind, kann durch den Einsatz von Monocarbonsäuren aus nachwachsenden Rohstoffen zudem ein relativ hoher Anteil an nachwachsenden Rohstoffen im Reaktionsprodukt bzw. dem Esteröl erreicht werden. Damit wird auch die Einhaltung von aktuellen Umweltbestimmungen oder Umweltlabeln vereinfacht. In a further preferred variant, the at least one monocarboxylic acid originates from renewable raw materials. Thus, the inventive ester oils can be produced, for example, particularly economically in a few process steps via fatty acids from vegetable oils. The fatty acids can be used directly without having to be reacted in additional reaction steps to alcohols or other derivatives. Since in each case at least two moles of monocarboxylic acid per mole of dialcohol can be implemented, a relatively high proportion of renewable raw materials in the reaction product or the ester oil can also be achieved by the use of monocarboxylic acids from renewable raw materials. This also simplifies compliance with current environmental regulations or labels.
Besonders bevorzugt stammen sowohl der Dialkohol als auch die Monocarbonsäure aus nachwachsenden Rohstoffen. Dadurch können die vorstehend genannten Vorteile weiter verbessert werden. Es ist aber prinzipiell auch möglich, Monocarbonsäuren aus fossilen Rohstoffen einzusetzen, sofern dies zweckdienlich erscheint. Particularly preferably, both the dialcohol and the monocarboxylic acid originate from renewable raw materials. Thereby, the above-mentioned advantages can be further improved. However, it is also possible in principle to use monocarboxylic acids from fossil raw materials, if this appears expedient.
Bevorzugt ist die wenigstens eine Monocarbonsäure gesättigt. Mit anderen Worten liegen zwischen den Kohlenstoffatomen der wenigstens einen Monocarbonsäure bevorzugt nur Einfachbindungen vor. Damit kann insbesondere die Oxidationsbeständigkeit und Stabilität des Esteröls verbessert werden. Preferably, the at least one monocarboxylic acid is saturated. In other words, between the carbon atoms of the at least one monocarboxylic acid are preferred only Single bonds before. Thus, in particular, the oxidation resistance and stability of the ester oil can be improved.
In einer besonders vorteilhaften Variante sind sowohl der Dialkohol als auch die wenigstens eine Monocarbonsäure gesättigt. Dadurch lässt sich die Oxidations- und Alterungsbeständigkeit stark verbessern. In a particularly advantageous variant, both the dialcohol and the at least one monocarboxylic acid are saturated. As a result, the oxidation and aging resistance can be greatly improved.
Vorteilhafterweise ist die wenigstens eine Monocarbonsäure unverzweigt. Damit verfügt die wenigstens eine Monocarbonsäure mit Vorteil über eine unverzweigte Kohlenstoffkette, welche insbesondere linear ist. Dies hat sich insbesondere im Hinblick auf eine optimale Viskosität des Esteröls für eine Vielzahl von Anwendungen als vorteilhaft erwiesen. Dies insbesondere bei einer Kombination mit unverzweigten Dialkoholen. Advantageously, the at least one monocarboxylic acid is unbranched. Thus, the at least one monocarboxylic acid advantageously has an unbranched carbon chain, which in particular is linear. This has proved to be advantageous, in particular with regard to an optimum viscosity of the ester oil for a large number of applications. This in particular in a combination with unbranched dialcohols.
In einer anderen vorteilhaften Variante kann die wenigstens eine Monocarbonsäure jedoch auch verzweigt sein. Insbesondere geeignet sind Monocarbonsäuren, welche einfach oder mehrfach methylverzweigt sind. Besonders bevorzugt weist die Monocarbonsäure eine Iso- Endverzweigung auf. Durch die Verwendung von derartigen verzweigten Monocarbonsäuren kann unter Umständen die Fliessgrenze abgesenkt sowie der Flammpunkt erhöht werden, was für spezifische Anwendungen vorteilhaft sein kann. Zudem weisen Esteröle mit verzweigten Monocarbonsäuren unter Umständen höhere Dichtungsverträglichkeiten auf. In another advantageous variant, however, the at least one monocarboxylic acid may also be branched. Particularly suitable are monocarboxylic acids which are methyl-branched one or more times. The monocarboxylic acid particularly preferably has an iso end branching. The use of such branched monocarboxylic acids may under certain circumstances lower the yield point and increase the flash point, which may be advantageous for specific applications. In addition, ester oils with branched monocarboxylic acids may have higher sealing compatibilities.
Verzweigte Monocarbonsäuren haben sich insbesondere in Kombination mit unverzweigten Dialkoholen und insbesondere unverzweigten Dialkoholen als vorteilhaft erwiesen. Verzweigte Dialkohole, insbesondere verzweigte Dialkohole, werden mit Vorteil in Kombination mit unverzweigten Monocarbonsäuren eingesetzt. Branched monocarboxylic acids have proven to be advantageous, in particular in combination with unbranched dialcohols and in particular unbranched dialcohols. Branched dialcohols, in particular branched dialcohols, are advantageously used in combination with unbranched monocarboxylic acids.
Prinzipiell können aber auch verzweigte Monocarbonsäuren in Kombination mit verzweigten Dialkoholen verwendet werden. Insbesondere verfügt die wenigstens eine Monocarbonsäure über 6 - 18 Kohlenstoffatome, bevorzugt 9 - 16 Kohlenstoffatome. Derartige Monocarbonsäuren lassen sich einerseits wirtschaftlich aus nachwachsenden Rohstoffen gewinnen, z. B. in Form von Fettsäuren aus Pflanzenölen, und ermöglichen andererseits die Herstellung einer breiten Palette von Esterölen, welche als Schmierstoffe oder Hydrauliköle besonders geeignet sind. Dies insbesondere in Kombination mit Dialkoholen mit 5 - 14 Kohlenstoffatomen. In principle, however, it is also possible to use branched monocarboxylic acids in combination with branched dialcohols. In particular, the at least one monocarboxylic acid has 6 to 18 carbon atoms, preferably 9 to 16 carbon atoms. Such monocarboxylic acids can be on the one hand economically recover from renewable resources, eg. B. in the form of fatty acids from vegetable oils, and on the other hand allow the production of a wide range of Ester oils which are particularly suitable as lubricants or hydraulic oils. This especially in combination with dialcohols having 5 to 14 carbon atoms.
Grundsätzlich ist es aber auch möglich, Monocarbonsäuren mit weniger als 6 oder mehr als 18 Kohlenstoffatomen vorzusehen. Je nach gewünschten Eigenschaften der Esteröle kann dies unter Umständen auch vorteilhaft sein. In principle, it is also possible to provide monocarboxylic acids having less than 6 or more than 18 carbon atoms. Depending on the desired properties of the ester oils, this may also be advantageous under certain circumstances.
Mit Vorteil ist die wenigstens eine Monocarbonsäure eine Fettsäure und insbesondere umfasst die wenigstens eine Monocarbonsäure einen oder mehrere Vertreter aus der Reihe von Caprylsäure (C7H15-COOH; auch als Octansäure bezeichnet), Pelargonsäure (C8H17-COOH; auch als Nonansäure bezeichnet), Caprinsäure (C9H19-COOH; auch als Decansäure bezeichnet), Undekansäure (C10H2rCOOH), Laurinsäure (Ο,,Η^-ΟΟΟΗ; auch als Dodecansäure bezeichnet), Tridekansäure (C12H25-COOH), Myristinsäure (C13H27-COOH; auch als Tetradecansäure bezeichnet), Hexandecansäure (C15H31-COOH, auch als Palmitinsäure bezeichnet), Octandecansäure (C17H35-COOH, auch als Stearinsäure bezeichnet) und/oder deren Isomere. Derartige Monocarbonsäuren sind insbesondere wirtschaftlich aus nachwachsenden Rohstoffen erhältlich und für die erfindungsgemässen Esteröle besonders geeignet. Advantageously, the at least one monocarboxylic acid is a fatty acid and in particular comprises at least one monocarboxylic acid one or more representatives from the set of caprylic acid (C 7 H 15 -COOH; as octanoic acid hereinafter), pelargonic acid (C 8 H 17 -COOH; also known as Nonanoic acid), capric acid (C 9 H 19 -COOH, also referred to as decanoic acid), undecanoic acid (C 10 H 2 rCOOH), lauric acid (Ο ,, Η ^ -ΟΟΟΗ, also referred to as dodecanoic acid), tridecanoic acid (C 12 H 25 -COOH), myristic acid (C 13 H 27 -COOH, also referred to as tetradecanoic acid), hexanecanoic acid (C 15 H 31 -COOH, also referred to as palmitic acid), octanecanoic acid (C 17 H 35 -COOH, also referred to as stearic acid) and / or their isomers. Such monocarboxylic acids are particularly economically obtainable from renewable raw materials and are particularly suitable for the novel ester oils.
Die im letzten Absatz genannten Monocarbonsäuren haben sich im Besonderen in Kombination mit Polaylkoholen, insbesondere Dialkohole, mit 5 - 14 Kohlenstoffatomen als vorteilhaft erwiesen. Besonders geeignet sind dabei Kombinationen mit einen oder mehreren Vertretern aus der Reihe 1 ,6-Hexandiol, 1 ,7-Heptandiol, 1 ,8-Octandiol, 1 ,9- Nonandiol, 1 , 10-Decandiol, 1 , 12-Dodecandiol, 1 ,13-Tridecandiol und/oder deren Isomere. The monocarboxylic acids mentioned in the last paragraph have proved to be advantageous in particular in combination with polyalcohols, in particular dialcohols, with 5-14 carbon atoms. Particularly suitable are combinations with one or more representatives from the series 1, 6-hexanediol, 1, 7-heptanediol, 1, 8-octanediol, 1, 9-nonanediol, 1, 10-decanediol, 1, 12-dodecanediol, 1 , 13-Tridecanediol and / or their isomers.
Es sind aber prinzipiell auch andere Dialkohole und/oder Kombinationen mit anderen Mehrfachcarbonsäuren möglich. However, other dialcohols and / or combinations with other polycarboxylic acids are also possible in principle.
In einer weiteren optionalen Variante ist die Monocarbonsäure eine cyclische Monocarbonsäure, insbesondere eine gesättigte cyclische Monocarbonsäure. Geeignet ist beispielsweise CH3-(CH2)X-C6H 10-(CH2)Y-COOH mit x + y = 10, besonders bevorzugt 9-(2'-n- propylcyclohexyl)-nonansäure [CH3-(CH2)2-C6H10-(CH2)8-COOI-I]. Diese lässt sich direkt aus Leinöl, welches in den Samen von Flachs enthalten ist, durch alkalische Isomerisation gewinnen [siehe hierzu Beal et al.; JAOCS 42, 1 1 15 - 1 1 19 (1965)]. Besonders bevorzugt ist der Dialkohol ein Dialkohol mit 12 Kohlenstoffatomen, insbesondere 1 , 12-Dodecandiol, und die wenigstens eine Monocarbonsäure eine Monocarbonsäure mit 13 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt 1-Tridecansäure und/oder Isotridecasäure. Derartige Esteröle haben sich im Hinblick auf die Herstellung und die Eigenschaften als besonders vorteilhaft für Schmierstoffe und Hydrauliköle erwiesen. In a further optional variant, the monocarboxylic acid is a cyclic monocarboxylic acid, in particular a saturated cyclic monocarboxylic acid. A suitable example is CH3 (CH2) XC 6 H 10 - (CH 2) Y-COOH with x + y = 10, particularly preferably 9- (2'-n-propylcyclohexyl) -nonansäure [CH 3 - (CH 2) 2 -C 6 H 10 - (CH 2 ) 8 -COOI-I]. This can be obtained directly from linseed oil, which is contained in the seeds of flax, by alkaline isomerization [see Beal et al .; JAOCS 42, 1 1 15 - 1 1 19 (1965)]. The dialcohol is particularly preferably a dialcohol having 12 carbon atoms, in particular 1,12-dodecanediol, and the at least one monocarboxylic acid is a monocarboxylic acid having 13 carbon atoms, more preferably 1-tridecanoic acid and / or isotridecanoic acid. Such ester oils have proven to be particularly advantageous for lubricants and hydraulic oils in terms of preparation and properties.
In beiden Aspekten der Erfindung wird das erfindungsgemässe Esteröl bezogen auf den Kohlenstoffanteil bevorzugt zu wenigstens 25 Mol-%, weiter bevorzugt wenigstens 50 Mol- %, noch weiter bevorzugt wenigstens 60 Mol-%, insbesondere bevorzugt wenigstens 70 Mol-% aus nachwachsenden Rohstoffen gebildet. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemässe Esteröl bis auf unvermeidbare Verunreinigungen ausschliesslich aus nachwachsenden Rohstoffen gebildet. In both aspects of the invention, the ester oil according to the invention, based on the carbon fraction, is preferably formed from at least 25 mol%, more preferably at least 50 mol%, even more preferably at least 60 mol%, particularly preferably at least 70 mol% from renewable raw materials. In a very particularly preferred embodiment, the inventive ester oil is formed, except for unavoidable impurities, exclusively from renewable raw materials.
Damit lassen sich für Schmiermittel und Hydraulikflüssigkeiten besonders geeignete und leistungsfähige Esteröle in wirtschaftlicher Art und Weise herstellen, welche darüber hinaus auch aktuellen und zukünftigen Umweltbestimmungen zu genügen vermögen. This makes it possible to produce for lubricants and hydraulic fluids particularly suitable and powerful ester oils in an economical manner, which are also able to meet current and future environmental regulations.
Prinzipiell kann auch ein geringerer Anteil als 25% an nachwachsenden Rohstoffen vorliegen. Die vorstehend genannten Vorteile entfallen dabei aber unter Umständen. In principle, less than 25% of renewable raw materials can also be present. However, the aforementioned advantages may be omitted.
Wie sich gezeigt hat, beträgt ein Molekulargewicht des Veresterungsprodukts mit Vorteil wenigstens 400 g/mol, insbesondere wenigstens 550 g/mol. Dies gilt für beide erfindungsgemässen Aspekte. Es hat sich herausgestellt, dass sich derartige Esteröle insbesondere als Schmiermittel und Hydrauliköl besonders gut eignen. Dies dürfte darauf zurückzuführen sein, dass die für Schmiermittel und Hydrauliköle besonders relevanten Stoffeigenschaften (Viskosität, Viskositätsindex, Flammpunkt oder Fliessgrenze) bei derartigen Esterölen alle in einem praxistauglichen bis optimalen Bereich liegen. Es sind aber auch Esteröle mit einem geringeren Molekulargewicht als 500 g/mol möglich. Dies kann aber für bestimmte Anwendungen der Esteröle gegebenenfalls nachteilig sein. As has been shown, a molecular weight of the esterification product is advantageously at least 400 g / mol, in particular at least 550 g / mol. This applies to both inventive aspects. It has been found that such ester oils are particularly suitable, in particular, as lubricants and hydraulic oil. This is probably due to the fact that the substance properties (viscosity, viscosity index, flash point or yield point) which are particularly relevant for lubricants and hydraulic oils in the case of such ester oils are all within a practically optimum to optimum range. However, ester oils having a lower molecular weight than 500 g / mol are also possible. However, this may be detrimental to certain applications of the ester oils.
Bevorzugt weist das Veresterungsprodukt wenigstens 30 Kohlenstoffatome und/oder höchstens 50 Kohlenstoffatome auf. Wie sich gezeigt hat, ergeben sich durch Veresterungsprodukte mit wenigstens 30 Kohlenstoffatomen ausreichend hohe Viskositätswerte, so dass sich die entsprechenden Esteröle insbesondere für Hydraulikol und/oder Schmierstoff eignen. Die Notwendigkeit der Zugabe von Additiven zur Verbesserung der Viskositätslage kann dadurch signifikant reduziert werden bzw. wird gar hinfällig. Zudem wurde gefunden, dass Esteröle enthaltend Veresterungsprodukte mit höchstens 50 Kohlenstoffatomen bezüglich Fliesseigenschaften für Hydrauliköle und/oder Schmierstoffe besonders geeignet sind. Besonders vorteilhaft enthalten die Esteröle Veresterungsprodukte mit wenigstens 30 Kohlenstoffatomen und/oder höchstens 50 Kohlenstoffatomen. Damit lassen sich in unerwarteter Weise zugleich die Fliessgrenzen absenken sowie die Viskositätslage erhöhen. Preferably, the esterification product has at least 30 carbon atoms and / or at most 50 carbon atoms. As has been shown, arise through Esterification products having at least 30 carbon atoms sufficiently high viscosity values, so that the corresponding ester oils are particularly suitable for hydraulic oil and / or lubricant. The necessity of adding additives to improve the viscosity level can thereby be significantly reduced or even lapses. In addition, it has been found that ester oils containing esterification products having at most 50 carbon atoms with respect to flow properties are particularly suitable for hydraulic oils and / or lubricants. Particularly advantageously, the ester oils contain esterification products having at least 30 carbon atoms and / or at most 50 carbon atoms. This can be in an unexpected way at the same time lower the flow limits and increase the viscosity.
Grundsätzlich können die Esteröle aber auch Veresterungsprodukte enthalten, welche weniger als 30 Kohlenstoff atome und/oder mehr als 50 Kohlenstoffatome aufweisen. Dies kann für spezielle Anwendungen sogar angezeigt sein. In principle, however, the ester oils may also contain esterification products which have less than 30 carbon atoms and / or more than 50 carbon atoms. This may even be indicated for specific applications.
Die erfindungsgemässen Esteröle lassen sich im Besonderen als Schmiermittel und/oder Hydraulikol verwenden. Dies gilt sowohl für Esteröle gemäss dem ersten Aspekt als auch für Esteröle gemäss dem zweiten Aspekt. The novel ester oils can be used in particular as a lubricant and / or hydraulic oil. This applies both to ester oils according to the first aspect and to ester oils according to the second aspect.
Schmierstoffe und/oder Hydrauliköle, welche ein erfindungsgemässes Esteröl enthalten, weisen bevorzugt einen Anteil an Esteröl von wenigstens 50 Gew.-%, bevorzugt wenigstens 75 Gew.-%, weiter bevorzugt wenigstens 90 Gew.- , ganz besonders bevorzugt wenigstens 93 Gew.-%, noch weiter bevorzugt wenigstens 96 Gew.-%, gemessen am Gesamtgewichts des Schmierstoffs auf. Lubricants and / or hydraulic oils which comprise an ester oil according to the invention preferably have a proportion of ester oil of at least 50% by weight, preferably at least 75% by weight, more preferably at least 90% by weight, very particularly preferably at least 93% by weight. %, even more preferably at least 96% by weight, based on the total weight of the lubricant.
Geringere Anteile an Esteröl sind zwar auch möglich, die Schmierstoffe oder Hydraulikflüssigkeit verfügen dann aber unter Umständen nicht mehr über die vorgenannten vorteilhaften Eigenschaften. In einer bevorzugten Variante enthält der Schmierstoff und/oder die Hydraulikflüssigkeit Additive zur Verbesserung der Eigenschaften. Although lower proportions of ester oil are also possible, the lubricants or hydraulic fluid may then no longer have the aforementioned advantageous properties. In a preferred variant, the lubricant and / or the hydraulic fluid contains additives for improving the properties.
Mit Vorteil werden als Additive Antioxidantien, Verschleissschutzadditive, Metalldesaktivatoren, Korrosionsinhibitoren und/oder Entschäumer eingesetzt. Als Antioxidantien sind insbesondere aminische Antioxidantien und/oder phenolische Antioxidantien von Vorteil. Geeignete aminische Antioxidantien sind alkylierte diphenylamine (alkylated DPA) und/oder N-Phenyl-alpha-Naphtylamin (PANA). Ein Anteil der aminischen Antioxidantien beträgt insbesondere 0.01 - 3 Gew.-%, besonders bevorzugt 0.1 - 0.5 Gew.-%. Antioxidants, anti-wear additives, metal deactivators, corrosion inhibitors and / or defoamers are advantageously used as additives. As antioxidants in particular aminic antioxidants and / or phenolic antioxidants are advantageous. Suitable aminic antioxidants are alkylated diphenylamines (alkylated DPA) and / or N-phenyl-alpha-naphthylamine (PANA). A proportion of the aminic antioxidants is in particular 0.01-3% by weight, particularly preferably 0.1-0.5% by weight.
Als phenolische Antioxidantien sind insbesondere Butylhydroxytoluol (BHT), 2,6-Di-rerf- butyl-phenol (2,6-DTBP) und/oder Derivative von 3-(3,5-Di-reri-butyl-4- hydroxyphenyl)propionat vorteilhaft. Besonders geeignete Derivate sind dabei Octadecyl 3- (3,5-di-fe/t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat und Pentaerythritol tetrakis(3-(3,5-di-iert- butyl-4-hydroxyphenyl)propionat. Ebenfalls vorteilhaft sind z. B. 6,6'-Di-fe/t-butyl-2,2'- methylen di-p-cresol [CAS* 1 19-47-1] und 4,4' Methylen-bis-2,6 di-iert-butyl-phenol [CAS*: 1 18-82-1]. Ein Anteil der phenolischen Antioxidantien beträgt insbesondere 0.01 - 5 Gew.- , besonders bevorzugt 0.3 - 0.7 Gew.- . In particular, butylhydroxytoluene (BHT), 2,6-di-tert-butyl-phenol (2,6-DTBP) and / or derivatives of 3- (3,5-di-tertiary-butyl-4-hydroxyphenyl) are mentioned as phenolic antioxidants. propionate advantageous. Particularly suitable derivatives are octadecyl 3- (3,5-di-fe / t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate and pentaerythritol tetrakis (3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate for example, 6,6'-di-tert-butyl-2,2'-methylene di-p-cresol [CAS * 1 19-47-1] and 4,4'-methylene-bis-2 are advantageous 6 di-tert-butyl-phenol [CAS *: 1 18-82-1]. A proportion of the phenolic antioxidants is in particular 0.01-5% by weight, particularly preferably 0.3-0.7% by weight.
Insbesondere enthalten der Schmierstoff und/oder die Hydraulikflüssigkeit sowohl aminische Antioxidantien als auch phenolische Antioxidantien. In particular, the lubricant and / or the hydraulic fluid contain both aminic antioxidants and phenolic antioxidants.
Vorteilhafterweise werden aschefreie Verschleissschutzadditive eingesetzt. Verschleissschutzadditive wie beispielsweise Zink-dithio-phosphate werden daher bevorzugt nicht eingesetzt. Geeignete Verschleissschutzadditive sind insbesondere, Aminphosphate, alkylierte Phosphate wie z. B. Tricresyl-phosphat, Triphenyl- phosphorothionat und/oder sulfuriierte Ester. Ein Anteil der Verschleissschutzadditive beträgt mit Vorteil 0.01 - 3 Gew.- , insbesondere 0.6 - 1.0 Gew.-%. Advantageously, ashless anti-wear additives are used. Wear protection additives such as zinc dithio-phosphates are therefore preferably not used. Suitable anti-wear additives are, in particular, amine phosphates, alkylated phosphates, such as. Tricresyl phosphate, triphenyl phosphorothionate and / or sulfonated esters. A proportion of the anti-wear additives is advantageously 0.01-3% by weight, in particular 0.6-1.0% by weight.
Als Metalldesaktivatoren haben sich insbesondere Benzotriazol, Tolutriazol sowie entsprechende Mannich-Basen und/oder Derivate von 2,5-Dimercapto-1 ,3,4-thiadiazol als vorteilhaft erwiesen. Ein Anteil der Metalldesaktivatoren beträgt vorteilhafterweise 0.01 - 1 Gew.-%, bevorzugt 0.02 - 0.1 Gew.-%. As metal deactivators in particular benzotriazole, tolutriazole and corresponding Mannich bases and / or derivatives of 2,5-dimercapto-1, 3,4-thiadiazole have proven to be advantageous. A proportion of the metal deactivators is advantageously 0.01-1% by weight, preferably 0.02-0.1% by weight.
Geeignete Korrosionsinhibitoren sind beispielsweise alkylierte Succinylsäure und/oder Derivate davon, wie z. B.Halbester, Halbamide und/oder Aminephosphate. Der Anteil an Korrosionsinhibitoren liegt insbesondere bei 0.01 - 3 Gew.-%, bevorzugt 0.1 - 0.4 Gew.-%. Als Entschäumer sind insbesondere geeignet: Alkyl-Polyacrylate, Metaycrylat-Derivate und/oder Polydimethyl-siloxane (PDMS). Ein vorteilhafter Anteil beträgt dabei 0.001 - 0.1 Gew.-*, bevorzugt 0.01 - 0.03 Gew.-%. Suitable corrosion inhibitors are, for example, alkylated succinylic acid and / or derivatives thereof, such as. B. semi-esters, hemiamides and / or amine phosphates. The proportion of corrosion inhibitors is in particular from 0.01 to 3 wt .-%, preferably 0.1 to 0.4 wt .-%. As defoamers are particularly suitable: alkyl polyacrylates, Metaycrylat derivatives and / or polydimethyl-siloxanes (PDMS). An advantageous proportion is 0.001-0.1% by weight, preferably 0.01-0.03% by weight.
Die vorstehend genannten Antioxidantien, Verschleissschutzadditive, Metalldesaktivatoren, Korrosionsinhibitoren und/oder Entschäumer sind insbesondere chemisch kompatibel mit den erfindungsgemässen Esterölen. Mit den angegebenen Anteilen werden zudem optimale Wirkungen erzielt, ohne dass die Leistungsfähigkeit der Schmierstoffe und/oder Hydraulikflüssigkeiten beeinträchtigt wird. Prinzipiell können aber auch zusätzliche und/oder andere Additive eingesetzt werden. Auch möglich ist es auf einzelne oder alle der erwähnten Additive zu verzichten. The abovementioned antioxidants, anti-wear additives, metal deactivators, corrosion inhibitors and / or defoamers are in particular chemically compatible with the novel ester oils. The stated proportions also provide optimum effects without compromising the performance of the lubricants and / or hydraulic fluids. In principle, however, additional and / or other additives can also be used. It is also possible to dispense with some or all of the additives mentioned.
Die zur Herstellung für die Esteröle eingesetzten Monocarbonsäuren, Mehrfachcarbonsäuren, Monoalkohole und/oder Dialkohole werden bevorzugt aus Fettsäuren aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt. Inbesondere geeignet sind Palmöl und/oder Fettsäuren wie Ölsäure (C18: 1 ; 9Z; co-9), Linolsäure (C18:2; 9Z, 12Z; ω-6), Gadoleinsäure (C20: 1 ; 1 1 Z; co-9), Erucasäure (C22: 1 ; 1 3Z; ω-9), Petroselinsäure (C 1 8: 1 ; 6Z; ω-6), Arachidonsäure (C20:4; 51, 8Z, 1 1 Z, 14Z; ω-6) und/oder allgemein ω-6- Fettsäuren verwendet. Die in Klammern hinter dem Namen der Fettsäure nach dem Buchstaben "C" folgende Zahl gibt jeweils die Anzahl Kohlenstoffatome an. Getrennt durch einen Doppelpunkt folgt die Anzahl Doppelbindungen in der Fettsäure und Angaben zu Position und Konfiguration (Z, E) der Doppelbindungen in der Kohlenstoffkette. Ebenfalls aufgeführt ist der ω-Typ der Fettsäure bzw. die Position der ersten Doppelbindung bezogen auf das letzte und von der Carboxygruppe am weitesten beabstandete Kohlenstoffatom ("o") in der Kohlenstoffkette. The monocarboxylic acids, polycarboxylic acids, monoalcohols and / or dialcohols used for the preparation of the ester oils are preferably prepared from fatty acids from renewable raw materials. Particularly suitable are palm oil and / or fatty acids such as oleic acid (C18: 1, 9Z, co-9), linoleic acid (C18: 2, 9Z, 12Z, ω-6), gadoleic acid (C20: 1, 1Z, co-9 ), Erucic acid (C22: 1, 1 3Z, ω-9), petroselinic acid (C 1 8: 1; 6Z; ω-6), arachidonic acid (C20: 4, 51, 8Z, 1 1 Z, 14Z, ω-6 ) and / or generally omega-6 fatty acids. The number following the name of the fatty acid after the letter "C" in parentheses indicates the number of carbon atoms. Separated by a colon, the number of double bonds in the fatty acid and information on the position and configuration (Z, E) of the double bonds in the carbon chain follows. Also listed is the ω-type of the fatty acid or the position of the first double bond relative to the last and of the carboxy group furthest spaced carbon atom ("o") in the carbon chain.
Insbesondere geeignet zur Herstellung der für die Esteröle eingesetzten Monocarbonsäuren, Mehrfachcarbonsäuren, Monoalkohole und/oder Dialkohole sind auch Hydroxyfettsäuren, insbesondere Rizinolsäure (C 18: 1 ; 9Z; 1 2R; 1 2-Hydroxy; ω-9), Lesquerolsäure (C20: 1 ; Z 1 1 ; 14-Hydroxy) und/oder Vernolsäure (C 18: 1 ; 9Z; 13-Epoxy; ω- 9). Derartige Rohstoffquellen erlauben insbesondere eine wirtschaftliche Herstellung von Esterölen für Schmierstoffe und Hydrauliköle. Dem Fachmann sind dabei eine Vielzahl von Pflanzenölen und/oder tierischen Fetten bekannt, aus welchen sich die vorstehend genannten Fettsäuren gewinnen lassen. Grundsätzlich kann aber auch auf andere Quellen zurückgegriffen werden, falls dies vorteilhafter scheint. Particularly suitable for the preparation of the monocarboxylic acids, polycarboxylic acids, monoalcohols and / or dialcohols used for the ester oils are also hydroxyfatty acids, in particular ricinoleic acid (C 18: 1; 9Z; 1 2R; 1 2-hydroxy; ω-9), lesquerolic acid (C20: 1 Z 1 1; 14-hydroxy) and / or vernolic acid (C 18: 1; 9Z; 13-epoxy; ω-9). Such sources of raw materials in particular allow an economical production of ester oils for lubricants and hydraulic oils. A variety of vegetable oils and / or animal fats are known to those skilled in the art, from which the fatty acids mentioned above can be obtained. In principle, however, it is also possible to resort to other sources, if this seems more advantageous.
Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung. Kurze Beschreibung der Zeichnungen From the following detailed description and the totality of the claims, further advantageous embodiments and feature combinations of the invention result. Brief description of the drawings
Die beigefügten Zeichnungen zeigen: The attached drawings show:
Fig. 1 Ein Diagramm, welches die Reibungskoeffizienten (f) in Abhängigkeit der Fig. 1 is a diagram showing the friction coefficients (f) as a function of
Zeit bzw. Normalkraft in einem Schwingungs-Reibverschleiss-Test (gemäss SRV III; und Norm ASTM D 7421-08) für drei ausgewählte Esteröle im Vergleich zu DITA und TMP darstellt;  Time or normal force in a Vibration Scratch Test (according to SRV III and ASTM D 7421-08) for three selected ester oils compared to DITA and TMP;
Fig. 2a,b Vier Diagramme, welche den Reibungskoeffizienten (f), die Normalkraft (FN) und Auslenkung (Stroke dx) in dem der Fig. 1 zugrunde liegenden Schwingungs-Reibverschleiss-Test mit Diisotridecyladipat als Funktion der Zeit darstellen; Fig. 3a,b Vier Diagramme, welche den Reibungskoeffizienten (f), die Normalkraft (FN) und Auslenkung (Stroke dx) in dem der Fig. 1 zugrunde liegenden Schwingungs-Reibverschleiss-Test mit Di(isotridecyl)dodecanedioat (C12D 13) als Funktion der Zeit darstellen; Fig. 2a, b Four graphs showing the friction coefficient (f), the normal force (F N ) and deflection (stroke dx) in the vibrational fretting test with diisotridecyl adipate on which Fig. 1 is based, as a function of time; 3a, b Four diagrams showing the coefficient of friction (f), the normal force (F N ) and deflection (stroke dx) in the vibrational fretting test with di (isotridecyl) dodecanedioate (C12D 13) on which FIG. 1 is based. as a function of time;
Fig. 4a,b Vier Diagramme, welche den Reibungskoeffizienten (f), die Normalkraft (FN) und Auslenkung (Stroke dx) in dem der Fig. 1 zugrunde liegenden Schwingungs-Reibverschleiss-Test mit Trimethylolpropan-Ester (TMP- C8/C10) als Funktion der Zeit darstellen. 4a, b Four diagrams which show the friction coefficient (f), the normal force (F N ) and deflection (stroke dx) in that of FIG. 1 Vibration Fretting Test with Trimethylolpropane Ester (TMP-C8 / C10) as a function of time.
Wege zur Ausführung der Erfindung Ways to carry out the invention
A) Carbonsäuren Fettsäuren A) Carboxylic acids fatty acids
Fettsäuren, wie Ölsäure, Linolsäure, Gadoleinsäure, Erucasäure, Petroselinsäure, Arachidonsäure oder allgemein ω-6-Fettsäuren lassen sich z. B. in an sich bekannter Weise über alkalische Verseifung aus den entsprechenden Triacylglyceriden gewinnen. Dabei werden die entsprechenden Fette oder Öle mit Basen gekocht. Die dabei erhaltenen Salze können dann mit Säuren neutralisiert werden, womit freie Fettsäuren oder Gemische aus freien Fettsäuren erhalten werden. Eine Trennung der unterschiedlichen Fettsäuren in den Gemischen erfolgt z. B. durch ein destillatives Trennverfahren. Fatty acids, such as oleic acid, linoleic acid, gadoleic acid, erucic acid, petroselinic acid, arachidonic acid or generally ω-6-fatty acids can be, for. B. win in a conventional manner via alkaline saponification of the corresponding triacylglycerides. The appropriate fats or oils are boiled with bases. The resulting salts can then be neutralized with acids, whereby free fatty acids or mixtures of free fatty acids are obtained. A separation of the different fatty acids in the mixtures takes place z. B. by a distillative separation process.
Ölsäure kann z. B. aus Olivenöl, Erdnussöl, Avocadoöl, Gänsefett, Palmöl, Schweineschmalz, Sesamöl, Hammeltalg, Rindertalg und Sonnenblumenöl gewonnen werden. Linolsäure ist beispielsweise aus Safloröl, Sonnenblumenöl, Sojaöl, Maiskeimöl und Olivenöl erhältlich. Gadoleinsäure ist in Jojobaöl enthalten, während Erucasäure in verschiedenen Rapssorten und Meerkohlarten vorkommt. Des Weiteren ist Petroselinsäure aus Korianderöl und Arachidonsäure aus Tierfetten oder Fischtran gewinnbar. Oleic acid may, for. B. from olive oil, peanut oil, avocado oil, goose fat, palm oil, lard, sesame oil, Hammeltalg, beef tallow and sunflower oil are obtained. Linoleic acid is available, for example, from safflower oil, sunflower oil, soybean oil, corn oil and olive oil. Gadoleinic acid is contained in jojoba oil, while erucic acid is found in various types of rapeseed and sea kale. Furthermore, petroselinic acid can be obtained from coriander oil and arachidonic acid from animal fats or fish oil.
Hvdroxyfettsäuren Hvdroxyfettsäuren
Rizinolsäure kann z. B. durch Hydrolyse von Rizinusöl, in dem die Substanz in Form von Triglyceriden vorkommt, gewonnen werden. Lesquerolsäure ist insbesondere aus dem Öl der Samen der Lesquerella fendleri erhältlich, während Vernolsäure aus den Samen der Vernonia galamensis, einer Pflanze aus der Familie der Sonnenblumen, durch Extraktion erhältlich ist. Rizinolic acid may, for. Example, by hydrolysis of castor oil in which the substance occurs in the form of triglycerides can be obtained. Lesquerolic acid is available, in particular, from the oil of Lesquerella fendleri seeds, while vernolic acid is obtainable by extraction from the seeds of Vernonia galamensis, a plant of the sunflower family.
Adipinsäure (C6): Adipic acid (C6):
Adipinsäure [Chemical Abstracts Nummer (CAS^): 124-04-09; HOOC-(CH2)4-COOH; Molekulargewicht (Mw) = 146.14] kann petrochemisch aus Cyclohexan durch zweifache Oxidation, z. B. mit Salpetersäure, oder aus Cyclohexanol gewonnen werden [K. Saro et al., "A green Route to adipic acid: direct oxidation of cyclohexened with 30 percent hydrogen peroxide", Science, Vol. 281 , S. 1646-1647 (1998)]. Möglich ist auch eine Oxidation von Cyclohexen mittels H202 (30%) über einem Phasentransfer-Katalysator (quaternäres Ammoniumhydrosulfat oder Na2W02+CH3(n-C8H17)3N]HS04). Adipinsäure aus nachwachsenden Rohstoffen kann beispielsweise aus Xylose-Derivaten (C5-Zucker), durch Decarbonylierung von Furfurylalkohol (Furfural, C5H402) gewonnen werden. Ebenfalls möglich ist die Gewinnung aus Glucose (C6-Zucker), in Form von Sorbitol oder aus D-Glukose [K. M. Drahts et al., J. Am. Chem. Soc. 1994, Vol. 1 16, S. 399 - 400] über cis.cis-Muconsäure [CAS-^iM 1 19-72-81 ] und 5-Hydroxymethylfurfural (5-HMF) durch thermische Zersetzung aus Zucker. Des Weiteren kann Adipinsäure über eine oxidative Spaltung einer ω-6-Fettsäure, wie z. B. Gamma-Linolensäure [C18H30O2; Mw= 278.43] gewonnen werden. Adipic acid [Chemical Abstracts Number (CAS ^): 124-04-09; HOOC- (CH 2 ) 4 -COOH; Molecular weight (M w ) = 146.14] can petrochemical cyclohexane by double oxidation, z. As with nitric acid, or be obtained from cyclohexanol [K. Saro et al., "A green route to adipic acid: direct oxidation of cyclohexened with 30 percent hydrogen peroxide", Science, Vol. 281, pp. 1646-1647 (1998)]. Also possible is an oxidation of cyclohexene by means of H 2 O 2 (30%) over a phase transfer catalyst (quaternary ammonium hydrosulfate or Na 2 W0 2 + CH 3 (nC 8 H 17 ) 3 N] HSO 4 ). Adipic acid from renewable raw materials can be obtained for example from xylose derivatives (C 5 sugar), by decarbonylation of furfuryl alcohol (furfural, C 5 H 4 0 2 ). It is also possible to obtain from glucose (C 6 sugar), in the form of sorbitol or from D-glucose [KM Drahts et al., J. Am. Chem. Soc. 1994, Vol. 1 16, pp. 399-400] on cis-cis-muconic acid [CAS-iM 1 19-72-81] and 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF) by thermal decomposition from sugar. Furthermore, adipic acid can be obtained via an oxidative cleavage of an ω-6-fatty acid, such as. Gamma-linolenic acid [C 18 H 30 O 2 ; M w = 278.43].
Bei der oxydativen Spaltung von Gamma-Linolensäure als ω-6-Fettsäure erhält man 2 mol Adipinsäure neben 2 mol Malonsäure, was eine effektive Ausbeute darstellt. Auch möglich ist die Herstellung von Adipinsäure durch oxidative Spaltung von Arachidonsäure [CAS-# 506-32-1 1 ; C20H32O2; Mw= 304.46]. Diese lässt sich wiederum über Mono- und Disaccharide, Hemizellulose (Holzkochung), Petroselinsäure und/oder 1 ,4-Butanediol darstellen. Ebenfalls möglich ist eine enzymatische Synthese aus Ammoniumadipat mit genetisch veränderten Mikroorganismen. Diesbezüglich wird auf die US 5,629, 190 verwiesen. Die Petroselinsäure [CAS-#:593-39-51 , C18H3402; Mw= 282.46], ein Isomer der Ölsäure, als Cis- oder Trans-Stereoisomer, hat am C6 eine ungesättigte Bindung, welche oxidativ gespalten werden kann, um direkt Adipinsäure zu erhalten, wobei zudem Laurinsäure bzw. n-Dodekansäure (eine C12-Monocarbonsäure; Mw= 200.31 ] erhalten wird. Letztere kann dann, z. B. mit Lithiumaluminiumhydrid, zu 1-Dodecanol reduziert werden (Laurylalkohol; C12H260; Mw = 186.33). Petroselinsäure selbst ist im Koriandersamen enthalten, aber auch in Fenchel. In the oxidative cleavage of gamma-linolenic acid as ω-6-fatty acid is obtained 2 mol of adipic acid in addition to 2 mol of malonic acid, which is an effective yield. Also possible is the production of adipic acid by oxidative cleavage of arachidonic acid [CAS # 506-32-1 1; C 20 H 32 O 2 ; M w = 304.46]. This can in turn be represented by mono- and disaccharides, hemicellulose (wood boiling), petroselinic acid and / or 1,4-butanediol. Also possible is an enzymatic synthesis of ammonium adipate with genetically modified microorganisms. In this regard, reference is made to US 5,629,190. The Petroselinic Acid [CAS #: 593-39-51, C 18 H 34 0 2 ; M w = 282.46], an isomer of oleic acid, as a cis- or trans-stereoisomer, has an unsaturated bond at C6, which can be cleaved by oxidation to give adipic acid directly, with lauric acid and n-dodecanoic acid (a C12- monocarboxylic acid;. M w = 200.31] is obtained latter can then, for example with lithium aluminum hydride, can be reduced to 1-dodecanol. (lauryl alcohol; C 12 H 26 0 Mw = 186.33). petroselinic acid itself is contained in the coriander seed, but also in fennel.
Verzweigte Adipinsäurederivate (C9) Branched adipic acid derivatives (C9)
3-Methyladipinsäure [CAS* 3058-01-3; C7H1204; MW = 160.2], eine einfach methylverzweigte Adipinsäure, kann über Methylcyclohexanon aus Kresol gewonnen werden und ist auch kommerziell erhältlich (z. B. bei Sigma-Aldrich). 3-methyladipic acid [CAS * 3058-01-3; C 7 H 12 O 4 ; MW = 160.2], a simple methyl branched adipic acid, can be obtained from cresol via methylcyclohexanone and is also commercially available (eg from Sigma-Aldrich).
2,2,3-Trimethyladipinsäure [CAS* 28472-18-6; C9H1604; Mw = 188.2], 2,2,4- Trimethyladipinsäure [CAS* 3586-39-8; C9H1604; w = 188.2] und 2,4,4- Trimethyladipinsäure [CAS* 3937-59-5; C9H1604; Mw - 188.2] sind mehrfach methylverzweigte Derivate von Adipinsäure, welche ebenfalls kommerziell erhältlich sind. Azealinsäure (C9): 2,2,3-trimethyl adipic acid [CAS * 28472-18-6; C 9 H 16 0 4 ; M w = 188.2], 2,2,4-trimethyl adipic acid [CAS * 3586-39-8; C 9 H 16 0 4 ; w = 188.2] and 2,4,4-trimethyladipic acid [CAS * 3937-59-5; C 9 H 16 0 4 ; M w - 188.2] are multiple methyl branched derivatives of adipic acid, which are also commercially available. Azeal acid (C9):
Azealinsäure [CAS* 123-99-9; C9H1604; mit Mw = 188.22] ist erhältlich durch eine oxidative Spaltung an der jeweiligen Doppelbindung von Ölsäure bzw. cis-9- Octadecensäure (CAS* 1 12-80-1 ; C18: 1 ; cis-9) mittels Ozon (Ozonolyse) bei ca. 100 °C oder den eagentien H202, NaOCI (mit Ruthenium-Katalysator), heisser Salpetersäure, KMn04 oder Chromsäure. Als Nebenprodukt wird zudem Pelargonsäure (CAS* 1 12-05-0; C9H1802; mit Mw = 158.24; auch Nonansäure genannt], eine Monocarbonsäure, erhalten. Diesbezüglich wird auch auf die US 2,823, 1 13 und US 5,336,7931 verwiesen. Bei Verwendung von Elaidinsäure bzw. trans-9-Octadecensäure [CAS* 1 12-79-8; Ci8H3402], welche dem trans-lsomer der Ölsäure entspricht, gilt sinngemäss das Gleiche. Azeal acid [CAS * 123-99-9; C 9 H 16 0 4 ; with M w = 188.22] can be obtained by an oxidative cleavage at the double bond of each of oleic acid or cis-9-octadecenoic acid (CAS 12-80-1 * 1; C18: 1 cis-9) by means of ozone (ozonolysis) at ca 100 ° C or the reagents H 2 O 2 , NaOCl (with ruthenium catalyst), hot nitric acid, KMnO 4 or chromic acid. Pelargonic acid (CAS * 1 12-05-0; C 9 H 18 O 2 ; with M w = 158.24, also called nonanoic acid), a monocarboxylic acid, is also obtained as a by-product 5,336.7931. When using elaidic acid or trans-9-octadecenoic acid [CAS * 1 12-79-8; Ci 8 H 34 0 2 ], which corresponds to the trans isomer of oleic acid, applies mutatis mutandis the same.
Die erhaltene Pelargonsäure kann zu 1-Nonanol [CAS* 143-08-61 , Mw = 144.29] als C9- Alkohol reduziert werden, um diese als nachwachsenden Alkohol in einem Dicarbonsäureester einzusetzen. The pelargonic acid obtained can be reduced to 1-nonanol [CAS * 143-08-61, M w = 144.29] as C 9 -alcohol in order to use it as a regrowing alcohol in a dicarboxylic acid ester.
Azealinsäure ist aber in gleicher Weise auch aus Gadoleinsäure bzw. Eicosensäure [CAS* 26764-41-0; C20: 1 ; ω-9; MW - 310.51 ] durch oxidative Spaltung erhältlich. Als Nebenprodukt entsteht dabei Undecansäure [CAS* 1 12-37-8; MW = 186.30] als Cn- Monocarbonsäure, welche sich zu n-Undecanol [CAS-#: 1 12-45-2; Ο,,Η^Ο; Mw = 172.30] reduzieren lässt. Azeal acid is also in the same way from gadoleic acid or eicosenoic acid [CAS * 26764-41-0; C20: 1; ω-9; MW - 310.51] obtainable by oxidative cleavage. The by-product is undecanoic acid [CAS * 1 12-37-8; MW = 186.30] as C n monocarboxylic acid resulting in n-undecanol [CAS #: 1 12-45-2; Ο ,, Η ^ Ο; M w = 172.30].
Brassylsäure (C13): Brassylic acid (C13):
Brassylsäure ist über die in Rapsöl, Senföl oder dem Abessinischem Meerkohl enthaltene cis-Erucasäure bzw. cis-13-Docosensäure [CAS-#: 1 12-86-7; C22: 1 ; ω-13; Mw = 338.56] oder das trans-lsomer trans-13-Docosensäure erhältlich. Durch oxidative Spaltung (in gleicher Weise wie bei der Azealinsäure beschrieben) wird Pelargonsäure als Monocarbonsäure und Brassylsäure bzw. Tridecandisäure [CAS* 505-52-2; C13H2404. Mw = 244.3] als gesättigte C13-Dicarbonsäure gebildet. Brassylic acid is cis-erucic acid or cis-13-docosenoic acid contained in rapeseed oil, mustard oil or Abyssinian cabbage [CAS #: 1 12-86-7; C22: 1; ω-13; M w = 338.56] or the trans-isomer trans-13-docosenoic acid. By oxidative cleavage (described in the same manner as in the case of the azealic acid) pelargonic acid is used as monocarboxylic acid and brassylic acid or tridecanedioic acid [CAS * 505-52-2; C 13 H 24 0 4 . M w = 244.3] as a saturated C 13 dicarboxylic acid formed.
Suberinsäure (C8): Suberic acid (C8):
Suberinsäure kann petrochemisch durch Ozonolyse von Cycloocten gewonnen werden. Auf der Basis nachwachsender Rohstoffe kann sie im Wesentlichen aus der Korkrinde und Kartoffelschalen gewonnen werden. Suberic acid can be obtained petrochemically by ozonolysis of cyclooctene. On the basis of renewable raw materials, it can be obtained mainly from cork bark and potato peels.
Korkpulver kann dabei durch Oxidation mit HN03 zu Korksäure gespalten werden. Ebenso möglich ist die oxidative Spaltung von Rizinolsäure, Palmöl und Ölsäure, bei welcher neben Azelainsäure auch Suberinsäure gebildet wird, [siehe z. B. R. G. Kadesch; J. Am. Oil Chemists' Soc. Vol. 56, S. 845A-849A (1979) und darin erwähnte Referenzen]. Cork powder can be split by oxidation with HN0 3 to cork acid. Also possible is the oxidative cleavage of ricinoleic acid, palm oil and oleic acid, in which in addition to azelaic also suberic acid is formed, [see, for. BRG Kadesh; J. Am. Oil Chemists' Soc. Vol. 56, pp. 845A-849A (1979) and references therein].
Konkret ist Suberinsäure bzw. Octandisäure [CAS-#: 505-48-6; C8Hu04; Mw = 174.19] z. B. bei geeigneter Reaktionsführung durch eine oxidative Spaltung an der Doppelbindung von Rizinolsäure (CAS-#: 141-22-0, 8040-35-5; 17026-54-9; 25607-48-1 ; 45260-83-1 ; C18H34O3; Mw = 298.46), einer 12-Hydroxy-9-octadecensäure (C18: 1 ) aus Rizinusöl, erhältlich [J. W. Hill et al., Organic Syntheses, Coli. Vol. 2, S. 53 (1943) und Vol. 56, S. 4 (1933); M. J. Diamond et al., J. Am. Oil Chemists' Soc, Vol. 42, S. 882-884 (1965); R. G. Kadesch; J. Am. Oil Chemists' Soc. Vol. 31 , S. 568 - 573 (1954)]. Specifically, suberic acid or octanedioic acid [CAS #: 505-48-6; C 8 H u 0 4 ; M w = 174.19] z. B. in a suitable reaction by an oxidative cleavage of the double bond of Ricinoleic acid (CAS #: 141-22-0, 8040-35-5; 17026-54-9; 25607-48-1; 45260-83-1; C18H34O3; M w = 298.46), a 12-hydroxy-9 octadecenoic acid (C18: 1) from castor oil, available [JW Hill et al., Organic Syntheses, Coli. Vol. 2, p. 53 (1943) and Vol. 56, p. 4 (1933); MJ Diamond et al., J. Am. Oil Chemists' Soc, Vol. 42, pp. 882-884 (1965); RG Kadesh; J. Am. Oil Chemists' Soc. Vol. 31, pp. 568-573 (1954)].
Durch eine alkalische Spaltung mit NaOH bei 180 - 270 °C erhält man Sebazinsäure- Natrium-Salz und 2-Octanol bzw. Caprylalkohol [C8H180; Mw = 130.22] By alkaline cleavage with NaOH at 180-270 ° C to obtain sebacic acid sodium salt and 2-octanol or capryl alcohol [C 8 H 18 0; M w = 130.22]
Dodekandisäure (C12) Dodecanedioic acid (C12)
Der Samen der Lesquerella enthält ca. 55 - 60% der Hydroxyfettsäure 14-Hydroxy-cis-1 1- eicosansäure [CAS* 4103-20-2; C20H38O3; Mw = 326.51], welche ebenfalls oxidativ in NaOH bei 180 - 250 °C spaltbar ist in Dodecandisäure [C12HZ204] und 2-Octanol sowie 12- Hydroxydodekansäure [CAS-#: 505-95-31 ] und 2-Octanon [CAS-#: 1 1 1-13-7]. The Lesquerella seed contains about 55-60% of the hydroxy fatty acid 14-hydroxy-cis-1-eicosanoic acid [CAS * 4103-20-2; C 20 H 3 8 O 3 ; M w = 326.51], which is also oxidatively cleavable in NaOH at 180-250 ° C in dodecanedioic acid [C 12 H Z 2 0 4 ] and 2-octanol and 12-hydroxydodecanoic acid [CAS #: 505-95-31] and 2 Octanone [CAS #: 1-1 1-13-7].
B) Herstellung von Monoalkoholen B) Preparation of monoalcohols
2-Octanol. 1-Nonanol. n-Undecanol und 1-Dodecanol Mögliche Quellen und Verfahren zur Herstellung von 2-Octanol [C8H180; Mw = 130.22], 1- Nonanol [CAS-#: 143-08-61 , C9H20O; Mw = 144.29], n-Undecanol [CAS-#: 1 12-45-2; C H240; Mw = 172.30], 1-Dodecanol (Laurylalkohol; C12H260; Mw = 186.33) sind bereits vorstehend im Zusammenhang mit der Herstellung von Dicarbonsäuren aus nachwachsenden Rohstoffen erwähnt. Isononanol 2-octanol. 1-nonanol. n-undecanol and 1-dodecanol Possible sources and processes for the preparation of 2-octanol [C 8 H 18 O; M w = 130.22], 1-nonanol [CAS #: 143-08-61, C 9 H 20 O; M w = 144.29], n-undecanol [CAS #: 1 12-45-2; CH 24 0; M w = 172.30], 1-dodecanol (lauryl alcohol, C 12 H 26 O, M w = 186.33) have already been mentioned above in connection with the production of dicarboxylic acids from renewable raw materials. isononanol
3,5,5-Trimethylhexylalkohol bzw. Isononylalkohol [CAS-#: 3452-97-9; C9H20O; Mw = 144.3], ein hochverzweigtes Isomer von Nonanol, wird von den Firmen EXXON und Kyowa Hakko Kogyo Co. Ltd. vertrieben. 3,5,5-trimethylhexyl alcohol or isononyl alcohol [CAS #: 3452-97-9; C 9 H 20 O; M w = 144.3], a highly branched isomer of nonanol, is manufactured by EXXON and Kyowa Hakko Kogyo Co. ltd. distributed.
1-Decanol 1-Decanol [CAS-#: 1 12-30-1 ; C10H22O; Mw = 158.3] ist z. B. durch Hydrierung von Caprinsäure (C9H19COOH) erhältlich. Caprinsäure selbst kommt beispielsweise in Triglyceriden gebunden in Pflanzenölen vor und ist auch in Palmöl, Kokosöl und im Fett der Ziegenmilch enthalten. 1-decanol 1-decanol [CAS #: 1 12-30-1; C 10 H 22 O; M w = 158.3] is z. B. by hydrogenation of capric acid (C 9 H 19 COOH) available. Capric acid itself, for example, comes in Triglycerides bound in vegetable oils and is also contained in palm oil, coconut oil and in the fat of goat's milk.
Isodekanol isodecanol
Isodekanol [CAS* 25399-17-7; C10H22O; Mw = 158.3] ist beispielsweise unter dem Handelsnamen "EXXAL" über die Firma Exxon erhältlich. Daneben werden im Handel auch Gemische mit C - C^-Alkoholen, welche reich an C10-Alkoholen sind, angeboten [CAS* 93821-1 1-5 oder 68526-85-2]. Isodecanol [CAS * 25399-17-7; C 10 H 22 O; M w = 158.3] is available, for example under the trade name "EXXAL" about the company Exxon. In addition, mixtures with C 1 -C 4 -alcohols which are rich in C 10 -alcohols are also commercially available [CAS * 93821-1 1-5 or 68526-85-2].
1-Tridecanol 1-tridecanol
1-Tridecanol bzw. n-Tridecanol [CAS* 1 12-70-9; C13H280; Mw = 200.4] ist kommerziell mit einer Reinheit von >98% erhältlich (z. B. bei Sigma-Aldrich). Im Handel sind jedoch verschiedene Gemische mit 1-Tridecanol erhältlich. Z. B. von BASF ein Gemisch aus 1- Tridekanol mit 1-Dodecanol [CAS-#: 90583-91-8] oder von Shell unter dem Namen "Neodol 25" ein Gemisch aus C10-C17-Alkoholen, welches auch die C13-Alkohole umfasst. Auch möglich zur Herstellung ist die Reduktion von Tridecansäure [CAS* 638-53-9; C13H 2602; Mw = 214.3], welche in einigen Pflanzenölen zu finden ist (beispielsweise in den Samen der australischen Pflanze Stackhousia tryonii). 1-tridecanol or n-tridecanol [CAS * 1 12-70-9; C 13 H 28 0; M w = 200.4] is commercially available with a purity of> 98% (eg from Sigma-Aldrich). However, various mixtures with 1-tridecanol are commercially available. For example, from BASF a mixture of 1-tridekanol with 1-dodecanol [CAS #: 90583-91-8] or Shell under the name "Neodol 25" a mixture of C 10 -C 17 alcohols, which is also the C 13 -Alkohole includes. Also possible for the preparation is the reduction of tridecanoic acid [CAS * 638-53-9; C 13 H 26 0 2 ; M w = 214.3], which can be found in some vegetable oils (for example in the seeds of the Australian plant Stackhousia tryonii).
Isotridecanol isotridecanol
Isotridecanol bzw. 1 1-Methyl-dodecanol [CAS* 27458-92-0; C13H280; Mw = 200.4] ist auf der Basis Propylentetramer [CAS-#: 6842-15-5] oder Tertapropylen/ 1-Dodecen [CAS- #1 12-41-4] und über basische Oxidation bei 250 - 300 °C erhältlich. Kommerziell vertrieben wird Isotridecanol z. B. von EXXON unter dem Produktenamen EXXAL13. Isotridecanol or 1 1-methyl-dodecanol [CAS * 27458-92-0; C 13 H 28 0; M w = 200.4] is available on the basis of propylene tetramer [CAS #: 6842-15-5] or tert-propylene / 1-dodecene [CAS # 1 12-41-4] and via basic oxidation at 250-300 ° C. Commercially sold isotridecanol z. From EXXON under the product name EXXAL13.
1-Tetradecanol 1-tetradecanol
1-Tetradecanol oder Myristylalkohol [CAS* 1 12-72-1 ; C14H30O; Mw = 214.4], technisch im Handel auch definiert als Gemisch aus geradzahligen und 100% linearen C12-C16-Alkoholen mit >95% Anteil an Cu-Alkoholen, kann durch Reduktion von Myristinsäure C14:0 [CAS* 544-63-81 ] gewonnen werden, welches in Kokosöl zu ca. 15 - 21% und in Palmkernöl zu ca. 14 - 18% enthalten ist. Allgemeine Fettalkohole 1-tetradecanol or myristyl alcohol [CAS * 1 12-72-1; C 14 H 30 O; M w = 214.4], also commercially defined as a mixture of even and 100% linear C 12 -C 16 -alcohols with> 95% proportion of C u -alcohols, can be obtained by reduction of myristic acid C 14 : 0 [CAS * 544- 63-81] are obtained, which is contained in coconut oil to about 15 - 21% and in palm kernel oil to about 14 - 18%. General fatty alcohols
Allgemein ist bekannt, dass sich Fettalkohole direkt aus pflanzlichen Rohstoffen gewinnen lassen. Fettalkohole mit 8 Kohlenstoffatomen (C8) bis 18 Kohlenstoffatomen (C 18), wie z. B. 1-Octanol [CAS-#: 1 1 1-87-5; C8H180], Decanol, Dodekanol (Laurylalkohol), Tetradecanol (Myristylalkohol) Hexadecanol (CAS* 36653-82-4; C16H340; Mw = 242.44; auch Cetylalkohol genannt) und/oder Octandecanol (CAS-#: 1 12-92-5; C18H380; Mw = 270.5; auch Stearylalkohol genannt), lassen sich beispielsweise durch Reduktion von entsprechenden Estern mit Natrium herstellen (Bouveault-Blanc-Reaktion). Auch können Fettalkohole durch Hydrierung an Kupfer- oder Kupfer/Cadmium-Katalysatoren hergestellt werden. Häufig werden Fettalkohole heute petrochemisch aus Erdöl hergestellt und sind entsprechend im Handel erhältlich. Aus nachwachsenden Rohstoffen lassen sich Fettalkohole insbesondere durch Hydrierung von Fettsäuren aus pflanzlichen Ölen herstellen. Dabei werden die Fettsäuren beispielsweise mit Lithiumaluminiumhydrid in an sich bekannter Weise zu den entsprechenden Fettalkoholen reduziert. C) Herstellung von Polyolen It is generally known that fatty alcohols can be obtained directly from vegetable raw materials. Fatty alcohols having 8 carbon atoms (C8) to 18 carbon atoms (C18), such as. For example, 1-octanol [CAS #: 1-1 1-87-5; C 8 H 18 O], decanol, dodecanol (lauryl alcohol), tetradecanol (myristyl alcohol), hexadecanol (CAS * 36653-82-4, C 16 H 34 0, M w = 242.44, also called cetyl alcohol) and / or octanecanol (CAS). #: 1 12-92-5; C 18 H 38 0; M w = 270.5; also called stearyl alcohol) can be prepared, for example, by reduction of corresponding esters with sodium (Bouveault-Blanc reaction). Also, fatty alcohols can be prepared by hydrogenation on copper or copper / cadmium catalysts. Frequently, fatty alcohols are produced petrochemically from petroleum today and are accordingly available commercially. From renewable raw materials, fatty alcohols can be prepared in particular by hydrogenation of fatty acids from vegetable oils. The fatty acids are reduced, for example with lithium aluminum hydride in a conventional manner to the corresponding fatty alcohols. C) Preparation of polyols
Neopentylglvkol Neopentylglvkol
Neopentylglykol bzw. 2,2-Dimethyl-1 ,3-Propandiol [CAS* 126-30-7; C5H1202; Mw = 104.2] ist kommerziell erhältlich oder kann über eine Hydrierung des Aldoladditionsprodukts aus Isobutyraldehyd und Formaldehyd hergestellt werden (siehe hierzu WO 2008/000650 A1 ). 1.6-Hexandiol: Neopentyl glycol or 2,2-dimethyl-1,3-propanediol [CAS * 126-30-7; C 5 H 12 0 2 ; M w = 104.2] is commercially available or can be prepared by hydrogenation of the aldol addition product from isobutyraldehyde and formaldehyde (see WO 2008/000650 A1). 1.6-hexane diol:
1 ,6-Hexandiol [CAS* 629-1 1-8; C6H1402; Mw = 1 18.2] kann z. B. durch Reduktion von Adipinsäure mit Lithiumaluminiumhydrid oder deren Ester mit elementarem Natrium erhalten werden. Damit lässt sich 1 ,6-Hexandiol aus nachwachsenden Rohstoffen herstellen. Auch möglich ist die Herstellung von 1 ,6-Hexandiol aus Glucitol [CAS* 50-70-4; C6H1406; MW = 182.2; auch Sorbitol genannt]. Hierbei wird Glucitol an den Positionen 2, 3, 4 und 5 unter Abspaltung der Hydroxygruppen reduziert. Glucitol selbst ist in an sich bekannter Weise durch Hydrierung von Glucose aus Getreide, Rüben oder Rohrzucker erhältlich. 1, 6-hexanediol [CAS * 629-1 1-8; C 6 H 14 0 2 ; M w = 1 18.2] can z. B. by reduction of adipic acid with lithium aluminum hydride or their esters are obtained with elemental sodium. This can be 1, 6-hexanediol produced from renewable resources. Also possible is the preparation of 1,6-hexanediol from glucitol [CAS * 50-70-4; C 6 H 14 0 6 ; MW = 182.2; also called sorbitol]. Here, glucitol is at positions 2, 3, 4 and 5 reduced with elimination of the hydroxy groups. Glucitol itself is obtainable in a manner known per se by hydrogenation of glucose from cereals, beets or cane sugar.
2.2.4-Trimethyl-1 ,3-pentandiol 2.2.4-trimethyl-1,3-pentanediol
2,2,4-Trimethyl-1 ,3-pentandiol [CAS* 144-19-4; C8H1802; Mw = 146.2] ist kommerziell erhältlich (Alfa Aesar, Hangzhou Dayang Chemical Co.,Ltd). 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol [CAS * 144-19-4; C 8 H 18 0 2 ; M w = 146.2] is commercially available (Alfa Aesar, Hangzhou Dayang Chemical Co., Ltd.).
2-Butyl-2-ethyl-1.3-propandiol 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol
2-Butyl-2-ethyl-1 ,3-propandiol [CAS-#: 1 15-84-4; C9H20O2; Mw = 160.3] ist ebenfalls kommerziell erhältlich (Sigma-Aldrich; Jinan Haohua Industry Co., Ltd.). 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol [CAS #: 1-15-84-4; C 9 H 20 O 2 ; M w = 160.3] is also commercially available (Sigma-Aldrich, Jinan Haohua Industry Co., Ltd.).
Weitere Dialkohole Aus den vorstehend genannten Dicarbonsäuren lassen sich durch Reduktion, z. B. mit Lithiumaluminiumhydrid weitere Dialkohole bilden, welche für erfindungsgemässe Esteröle eingesetzt werden können. Further dialcohols From the above dicarboxylic acids can be reduced by reduction, for. B. with lithium aluminum hydride form further dialcohols which can be used for inventive ester oils.
D) Raffination D) refining
Die z. B. aus der oxidativen Spaltung gewonnenen Mono- und Dicarbonsäuren und Alkohole werden unter Ausnutzung unterschiedlicher Stoffeigenschaften, wie z. B. Schmelzpunkt, Löslichkeiten (Extraktion, Heisswasser), Siedetemperaturen (selektive Destillation) und/oder Säurespaltung (H2S04), durch dem Fachmann an sich bekannte Verfahren voneinander getrennt, um ausreichend reine Substanzen zu erhalten. The z. B. from the oxidative cleavage of mono- and dicarboxylic acids and alcohols are taking advantage of different material properties such. B. melting point, solubilities (extraction, hot water), boiling temperatures (selective distillation) and / or acid cleavage (H 2 S0 4 ), separated by the skilled person known per se methods to obtain sufficiently pure substances.
E) Herstellung von Diestern auf der Basis von Dicarbonsäureestern Dicarbonsäureester können in an sich bekannter Weise durch Umsetzung von Dicarbonsäuren mit Monoalkoholen unter Abspaltung von Wasser hergestellt werden. Die Veresterung kann insbesondere säurekatalysiert (Fischer-Veresterung) erfolgen und ist dem Fachmann wohlbekannt. Für die Herstellung von Dicarbonsäureestern werden dabei insbesondere 2 mol Monoalkohole mit 1 mol Dicarbonsäure umgesetzt. Die in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Diester haben sich dabei im Praxistest für Hydrauliköle als besonders vorteilhaft erwiesen. Sämtliche Diester lassen sich zu 100% aus nachwachsenden Rohstoffen herstellen. In der letzten Spalte ist jeweils der maximale Anteil an nachwachsenden Rohstoffen aus der Dicarbonsäure (S) und aus den Monoalkoholen (A) im Diester angegeben. E) Preparation of diesters based on dicarboxylic acid esters Dicarboxylic acid esters can be prepared in a manner known per se by reacting dicarboxylic acids with monoalcohols with elimination of water. The esterification can in particular be acid-catalyzed (Fischer esterification) and is well known to the person skilled in the art. In particular, 2 mol of monoalcohols are reacted with 1 mol of dicarboxylic acid for the preparation of dicarboxylic acid esters. The diesters listed in the table below have proven to be particularly advantageous in the field test for hydraulic oils. All diesters can be made from 100% renewable raw materials. In the last column, the maximum proportion of renewable raw materials from the dicarboxylic acid (S) and from the monoalcohols (A) in the diester is indicated in each case.
G) Herstellung von Esterölen auf der Basis von Diolestern G) Preparation of ester oils based on diol esters
Dialkoholester oder Diolester können durch Umsetzung von Dialkoholen mit Monocarbonsauren erhalten werden. Für die Herstellung von Diolestern werden insbesondere 2 mol Monocarbonsauren mit 1 mol Diol umgesetzt. Dialcohol esters or diol esters can be obtained by reacting dialcohols with monocarboxylic acids. For the preparation of diol esters, in particular 2 mol monocarboxylic acids are reacted with 1 mol of diol.
Die in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Diester haben sich dabei im Praxistest für Hydrauliköle als besonders vorteilhaft erwiesen. Auch die Diolester lassen sich zu 100% aus nachwachsenden Rohstoffen herstellen. In der letzten Spalte ist jeweils der maximale Anteil an nachwachsenden Rohstoffen aus dem Diol (A) und aus den Monocarbonsauren (S) im Diolester angegeben. The diesters listed in the table below have proven to be particularly advantageous in the field test for hydraulic oils. The diol esters can also be produced 100% from renewable raw materials. In the last column, the maximum proportion of renewable raw materials from the diol (A) and from the monocarboxylic acids (S) is indicated in the diol ester.
Diol/ Diolester AnteilDiol / diol ester fraction
Monocarbon- nwR säure Monocarbonyric acid
1 ,6-Hexandiol Hexandioldiisodecanat [C26H50O4; Mw = 426.7] A: 23.1% Isodecansäure S: 76.9% 1,6-hexanediol Hexanediol diisodecanoate [C 2 H 6 O 5 O 4 ; M w = 426.7] A: 23.1% isodecanoic acid S: 76.9%
1 ,6-Hexandiol Hexandiolditridecanat [C32H6204; Mw = 510.8] A: 18.8% 1-Tridecansäure S: 81.2% 1,6-hexanediol hexanediol dithiocanate [C 32 H 62 O 4 ; M w = 510.8] A: 18.8% 1-tridecanoic acid S: 81.2%
1 ,6-Hexandiol Hexandioldiisotridecanat [C32H6204; Mw = 510.8] A: 18.8% Isotridecansäure S: 81.2% 1,6-hexanediol Hexanediol diisotridecanate [C 32 H 62 O 4 ; M w = 510.8] A: 18.8% isotridecanoic acid S: 81.2%
1 ,6-Hexandiol Hexandiolditetradecanat [C34H6604; Mw = 538.9] A: 18% Tetradecansäure S: 82% 1,6-hexanediol hexanediol di-tetradecanate [C 34 H 66 O 4 ; M w = 538.9] A: 18% tetradecanoic S: 82%
1 ,9-Nonandiol Nonandiolditridekanat [C35H6804; Mw = 552.9] A: 26% 1-Tridecansäure S: 74% 1, 9-nonanediol Nonandiolditridekanat [C 35 H 68 0 4 ; M w = 552.9] A: 26% 1-tridecanoic acid S: 74%
1 , 12-Dodecandiol Dodecandioldipelargonat [C30H58O4; Mw = 482.8] A: 40.0% Pelargonsäure S: 60.0% (Nonansäure) 1,12-Dodecanediol Dodecanediol dipelargonate [C 30 H 58 O 4 ; M w = 482.8] A: 40.0% pelargonic acid S: 60.0% (Nonanoic acid)
1 , 12-Dodekandiol Dodecandioldiisodecanat [C32H6204; Mw = 510.8] A: 37.5% Isodecansäure S: 62.5% 1,12-Dodecanediol Dodecanediol diisodecanoate [C 32 H 62 O 4 ; M w = 510.8] A: 37.5% isodecanoic acid S: 62.5%
1 , 12-Dodecandiol Dodecandioldiisotridecanat [C38H7404; Mw = 595.0] A: 31.6% Isotridecansäure S: 68.4% 1,12-Dodecanediol Dodecanediol diisotridecanate [C 38 H 74 0 4 ; M w = 595.0] A: 31.6% isotridecanoic acid S: 68.4%
1 , 12-Dodecandiol Dodecandiolditridecanat [C38H7404; Mw = 595.0] A: 31.6% 1-Tridecansäure S: 68.4% 1, 12-dodecanediol Dodecandiolditridecanat [C 38 H 74 0 4; M w = 595.0] A: 31.6% 1-tridecanoic acid S: 68.4%
Die vorstehend beschriebenen Diester stellen lediglich Beispiel dar, welche im Rahmen der Erfindung modifiziert werden können. The diesters described above are merely examples that may be modified within the scope of the invention.
Bei den vorstehend genannten Diestern auf der Basis von Adipinsäure ist es auch möglich, die Adipinsäure durch eines der folgenden verzweigten Derivate zu ersetzen: 3- Methyladipinsäure [CAS* 3058-01-3; C7H1204; Mw = 160.2], 2,2,3-Trimethyladipinsäure [CAS-#: 28472-18-6; C9H1604; Mw = 188.2], 2,2,4-Trimethyladipinsäure [CAS-#: 3586-39-8; C9H1604; w = 188.2] und/oder 2,4,4-Trimethyladipinsäure [CAS-#: 3937-59-5; C9H1604; Mw = 188.2]. Damit lassen sich gegenüber den unverzweigten Varianten die Fliessgrenzen absenken sowie die Viskositätslage leicht erhöhen. In the abovementioned adipic acid-based diesters, it is also possible to replace adipic acid with one of the following branched derivatives: 3-methyladipic acid [CAS * 3058-01-3; C 7 H 12 O 4 ; M w = 160.2], 2,2,3-trimethyl adipic acid [CAS #: 28472-18-6; C 9 H 16 0 4 ; M w = 188.2], 2,2,4-trimethyl adipic acid [CAS #: 3586-39-8; C 9 H 16 0 4 ; w = 188.2] and / or 2,4,4-trimethyladipic acid [CAS #: 3937-59-5; C 9 H 16 0 4 ; M w = 188.2]. This can be compared to the unbranched variants lower the flow limits and slightly increase the viscosity.
Bei den vorstehend beschriebenen Diolestern kann z. B. 1 ,6-Hexandiol auch durch verzweigte Diole aus der Reihe Neopentylglykol, 2,2,4-Trimethyl-1 ,3-pentandiol und/oder 2-Butyl-2-ethyl-1 ,3-propandiol hergstellt werden. In the diol esters described above, z. B. 1, 6-hexanediol also be prepared by branched diols from the series neopentyl glycol, 2,2,4-trimethyl-1, 3-pentanediol and / or 2-butyl-2-ethyl-1, 3-propanediol.
H) Hydrauliköle Erfindungsgemässe Hydrauliköle weisen mit Vorteil wenigstens 93 Gew.-% eines Grundöls auf. Beispielsweise weist ein Hydraulikol die in der folgenden Tabelle 1 beschriebene Zusammensetzung auf. H) Hydraulic oils Hydraulic oils according to the invention advantageously have at least 93% by weight of a base oil. For example, a hydraulic oil has the composition described in Table 1 below.
Tabelle 1 : Komponente Anteil [Gew.-%] Table 1 : Component proportion [wt .-%]
Aminische Antioxidantien 0.30  Amine Antioxidants 0.30
Phenolische Antioxidantien 0.50  Phenolic antioxidants 0.50
Verschleissschutzadditive 0.80  Wear protection additives 0.80
Metalldesaktivatoren 0.04  Metal deactivators 0.04
Korrosionsinhibitoren 0.20  Corrosion inhibitors 0.20
Entschäumer 0.02  Defoamer 0.02
Esteröl 98.14  Ester oil 98.14
(Dicarbonsäureester und/oder Diolester)  (Dicarboxylic acid esters and / or diol esters)
I) Ausgewählte Diester/Viskosimetrische Eigenschaften I) Selected diester / viscometric properties
Die nachstehende Tabelle 2 zeigt verschiedene viskosimetrische Eigenschaften von ausgewählten Diestern. Wie der Tabelle zu entnehmen ist, verfügen insbesondere die Diester mit mehr als 30 Kohlenstoffatomen über relativ hohe Viskositätslagen (vgl. η40·(Γ Werte), was bei einer Verwendung als Hydrauliköl oder Schmierstoff besonders vorteilhaft ist. Die Werte in der Spalte OECD 301 B/F geben dabei die biologische Abbaubarkeit gemäss den an sich bekannten OECD-Testverfahren an. In der Spalte UBA- sind die vom Deutschen Umweltbundesamt zugeordneten Nummern angegeben. Tabelle 2: Table 2 below shows various viscometric properties of selected diesters. As can be seen from the table, in particular the diesters having more than 30 carbon atoms have relatively high viscosity layers (compare η 40 · ( Γ values), which is particularly advantageous when used as hydraulic oil or lubricant.) The values in the column OECD 301 B / F indicates the biodegradability according to the known OECD-test procedure, in the column UBA- the numbers assigned by the German Federal Environment Agency are given.
Diisotridecyladipat (C32) 227 8-10 139 -51 27.0 5.4 2362 92 [26401-35-4] Diisotridecyl adipate (C32) 227 8-10 139 -51 27.0 5.4 2362 92 [26401-35-4]
Ditetradecyladipat (C34) 75 34.3 5.1  Ditetradecyl adipate (C34) 75 34.3 5.1
[26720-19-4] [26720-19-4]
Azelate  azelates
Didecylazelat (C29)  Didecyl azelate (C29)
[2131-27-3] [2131-27-3]
Di-Isodecylazelat (C29) 230 9.8 151 -65 18.1 4.3 3756  Di-isodecyl azelate (C29) 230 9.8 151 -65 18.1 4.3 3756
[28472-97-1 ] [28472-97-1]
Diundecylazelat (C31 )  Diundecyl azelate (C31)
Didodecylazelat (C33)  Didodecyl azelate (C33)
[26719-99-3] [26719-99-3]
Bis(2-hexyldecyl)azelat (C41 ) 278 160 -64 33.0 6.60  Bis (2-hexyldecyl) azelate (C41) 278 160 -64 33.0 6.60
Di(isotridecyl)azelat 258 4.0 124 -39 42.4 6.82  Di (isotridecyl) azelate 258 4.0 124 -39 42.4 6.82
[27251-77-0] [27251-77-0]
Ditridecylazelat (C35) 243 145 -55 33.8 6.4  Ditridecyl azelate (C35) 243 145 -55 33.8 6.4
[26719-40-4] [26719-40-4]
Dodecandioate  Dodecandioate
Dioctyldodecandioat [42233- 97-6]  Dioctyldodecanedioate [42233-97-6]
Diisooctyldodecandioat  Diisooctyldodecandioat
[85392-86-5] [85392-86-5]
Di(iso-C9)dodecandioat 6.0 184 -25 23.2 5.28 4190  Di (iso-C9) dodecanedioate 6.0 184 -25 23.2 5.28 4190
[63003-34-9] [63003-34-9]
Di(C9)dodecandioat 245 5.0 189 24.8 5.6  Di (C9) dodecanedioate 245 5.0 189 24.8 5.6
Di(isodecyl)dodecandioat 266 3.5 161 -46 25.7 5.58  Di (isodecyl) dodecanedioate 266 3.5 161 -46 25.7 5.58
[63003-35-0] [63003-35-0]
Di(isodecyl)dodecandioat 4.3 162 -41 23.4 5.2 93 Di (isodecyl) dodecanedioate 4.3 162 -41 23.4 5.2 93
Ditridecyldodecandioat (C38) Ditridecyldodecanedioate (C38)
[27742-10-5] [27742-10-5]
Di(isotridecyl)dodecandioat 277 5.7 158 -57 42.0 7.5 4203 76 (C38) [84731-63-5]  Di (isotridecyl) dodecanedioate 277 5.7 158 -57 42.0 7.5 4203 76 (C38) [84731-63-5]
Dicetyldodecandioat [42234- 04-8]  Dicetyldodecanedioate [42234- 04-8]
Diolester  diol esters
Dodecandioldipelargonat 7.4 182 -38 25.25 5.58 Hexandioldiisocaprilat (C26) 17.3 1 19 < 17.41 3.79 Dodecanediolipelargonat 7.4 182 -38 25.25 5.58 Hexanediol diisocaprilate (C26) 17.3 1 19 <17.41 3.79
-70  -70
Hexandioldiisomyristat (C34)  Hexanediol diisomyristate (C34)
J) Vergleichsversuche mit ausgewählten Diestern J) Comparative experiments with selected diesters
Im Folgenden werden die unadditivierte Ester-Grundöle Trimethylolpropan-Ester (TMP- C8/C10), Diisotridecyladipat (DITA), Di(isotridecyl)dodecandioat (C12D 13, drei Proben), Di(isotridecyl)decandioat (C10D13, drei Proben), und Di(isotridecyl)nonandioat (C9D13) sowie das voll-formulierte Hydrauliköl "PANOLIN HLP Synth" auf Basis von DITA (erhältlich bei Panolin, Schweiz) in Vergleichversuchen gegenübergestellt. Zusätzlich enthält die Tabelle auch Angaben zu einem Ester aus einem Diol und zwei Carbonsäuren, nämlich Neopentylglykol-di(isostearat) (D5C 18). Die verwendeten Schmierstoffe weisen dabei die in Tabelle 3 enthaltenen viskosimetrischen Eigenschaften auf. Von den C12D13-Estern und den C10D 13-Estern wurden jeweils drei unabhängig voneinander hergestellte Proben berücksichtigt. Vom C9D 13-Ester sowie vom D5C18-Ester wurde jeweils eine Probe untersucht. Die Spalten "CCS-25»c [mPas]" und "CCS_20»c [mPas]" enthalten dabei Angaben aus dem sogenannten "Cold Crank Simulator" (Kaltstartsimulator) gemäss der Norm ASTM D5293 bei -25°C bzw. -20°C. Die Spalte HTHS [mPas] gibt die so genannte "High-Temperature-High-Shear- Viskosität" (HTHS) bei erhöhter Temperatur an. The following are the unadditized ester base oils trimethylolpropane esters (TMP-C8 / C10), diisotridecyl adipate (DITA), di (isotridecyl) dodecanedioate (C12D13, three samples), di (isotridecyl) decandioate (C10D13, three samples), and Di (isotridecyl) nonanedioate (C9D13) and the fully-formulated hydraulic oil "PANOLIN HLP Synth" based on DITA (available from Panolin, Switzerland) are compared in comparison experiments. In addition, the table also contains information on an ester of a diol and two carboxylic acids, namely neopentyl glycol di (isostearate) (D5C 18). The lubricants used have the viscometric properties contained in Table 3. Of the C12D13 esters and the C10D 13 esters, three independently prepared samples were considered. The C9D 13 ester and the D5C18 ester each tested one sample. The columns "CCS- 25 " c [mPas] "and" CCS_ 20 "c [mPas]" contain information from the so-called "Cold Crank Simulator" according to ASTM D5293 at -25 ° C and -20, respectively ° C. The column HTHS [mPas] indicates the so-called "high temperature high shear viscosity" (HTHS) at elevated temperature.
Tabelle 3: Table 3:
C12D13 0.9020 277 4.3 147 -57 1700 42.0 7.5 C12D13 0.9020 277 4.3 147 -57 1700 42.0 7.5
(2. Probe)  (2nd sample)
C12D 13 0.904 261 2.9 156 -51 3'230 41.2 7.6  C12D 13 0.904 261 2.9 156 -51 3'230 41.2 7.6
(3. Probe)  (3rd sample)
C10D 13 2.7 172 -52 35.5 7.2  C10D 13 2.7 172 -52 35.5 7.2
(4. Probe)  (4th sample)
C10D13 250 4 150 -50 36.0 6.8  C10D13 250 4 150 -50 36.0 6.8
(5. Probe)  (5th sample)
C10D13 3.4 149 35.7 6.7  C10D13 3.4 149 35.7 6.7
(6. Probe)  (6th sample)
C9D 13 3.5 150 36.1 6.8  C9D 13 3.5 150 36.1 6.8
(7. Probe)  (7th sample)
D5C18 280 2.0 146 -44 46.0 8.0  D5C18 280 2.0 146 -44 46.0 8.0
(8. Probe)  (8th sample)
DITA 0.91 244 10.0 139 -60 2'646 1 '455 25 5  DITA 0.91 244 10.0 139 -60 2'646 1 '455 25 5
T P-C8/ 10 0.94 235 3.6 140 -30 853 221 22 4.5  T P-C8 / 10 0.94 235 3.6 140 -30 853 221 22 4.5
PANOLIN 0.918 240 4.3 146 -57 4'653 2780 47.0 8.10  PANOLIN 0.918 240 4.3 146 -57 4'653 2780 47.0 8.10
HLP Synth  HLP Synth
In Tabelle 4 sind zur Orientierung zugehörige und aus Sicherheitsdatenblättern entnommene ökotoxikologische Angaben enthalten. Die Spalte "Aquatische Toxizität [mg/l]" enthält Angaben zu den Toxizitätstests gemäss den bekannten Testverfahren nach OECD 201 , 202 und 203. Table 4 contains ecotoxicological information for orientation purposes and taken from safety data sheets. The column "Aquatic toxicity [mg / l]" contains information on the toxicity tests according to the known test methods according to OECD 201, 202 and 203.
Tabelle 4: Table 4:
(2. Probe) (2nd sample)
D5C18 85 > 1 '000 > 1 Ό00 > 1 ΟΌ0Ο  D5C18 85> 1 '000> 1 Ό00> 1 ΟΌ0Ο
(8. Probe) (8th sample)
DITA 87 > 1 Ό00 > 100 2362  DITA 87> 1 Ό00> 100 2362
TMP-C8/ 10 64-88 140 600 > 10Ό00 5371  TMP-C8 / 10 64-88 140 600> 10Ό00 5371
PANOLIN 67-90  PANOLIN 67-90
HLP Synth HLP Synth
In Tabelle 3 fällt insbesondere positiv auf, dass die NOACK-Verdampfung (physikalische Verdampfung nach Noack, also 1 h bei 250 °C) bei den untersuchten Estern (Probe 1-8) mit 2,0 - 4.3% bereits als Grundöl zumeist deutlich geringer ausfällt als bei den Ester- Grundölen Trimethylolpropan-Ester (TMP-C8/C10, 3.6%) und Diisotridecyladipat (DITA 10.0%). Trimethylolpropan-Ester (TMP-C8/C10) sind kommerziell bei verschiedenen Anbietern erhältlich und wurden zu Vergleichszwecken herangezogen. In Table 3 is particularly positive that the NOACK evaporation (physical evaporation according to Noack, ie 1 h at 250 ° C) in the investigated esters (Sample 1-8) with 2.0 - 4.3% already as a base oil usually much lower precipitated as the ester base oils trimethylolpropane esters (TMP-C8 / C10, 3.6%) and diisotridecyl adipate (DITA 10.0%). Trimethylolpropane esters (TMP-C8 / C10) are commercially available from several suppliers and have been used for comparative purposes.
Darüber hinaus sind die NOACK-Werte der untersuchten Ester auch geringer oder gleich im Vergleich zum NOACK-Wert des kommerziell erhältlichen Hydrauliköls "PANOLIN HLP Synth" (erhältlich bei Panolin, Schweiz), welches ein voll-formuliertes Hydrauliköl auf Basis von DITA ist. Vergleicht man die NOACK-Werte der untersuchten Ester mit "PANOLIN HLP Synth", kann erwartet werden, dass der NOACK-Wert bei einem aus einem untersuchten Ester voll-formulierten Hydrauliköl deutlich unter 2,0 - 4.3% liegen wird. Dies bedeutet für die Umwelt weniger Ölverbrauch, sprich Eintrag in die Umwelt, und für den Nutzer weniger Nachfüllungskosten, was die Betriebskosten senkt und nochmals auch der Umwelt in Form von Ressourcenschonung zu Gute kommt. In addition, the NOACK values of the tested esters are also lower than or equal to the NOACK value of the commercially available hydraulic oil "PANOLIN HLP Synth" (available from Panolin, Switzerland), which is a fully formulated hydraulic oil based on DITA. If one compares the NOACK values of the investigated esters with "PANOLIN HLP Synth", it can be expected that the NOACK value for a hydraulic oil fully formulated from a tested ester will be well below 2.0 - 4.3%. For the environment this means less oil consumption, ie entry into the environment, and less recharging costs for the user, which reduces operating costs and, once again, benefits the environment by conserving resources.
Einen anderen Vorzug der untersuchten Ester stellt der hohe Flammpunkt von bis zu 280 °C dar, der ca. 40° über dem des "PANOLIN HLP Synth" liegt. Dies ist ein deutlicher sicherheitstechnischer Gewinn und eröffnet zusätzlich durch geeignete Additivierung die Möglichkeit, den Flammpunkt in den Bereich schwerentflammbarer Hydraulikflüssigkeiten weiter anzuheben. Another advantage of the examined esters is the high flash point of up to 280 ° C, which is about 40 ° higher than that of the "PANOLIN HLP Synth". This is a significant safety gain and additionally opens up the possibility of further increasing the flash point into the area of flame-retardant hydraulic fluids by means of suitable additives.
Das C12D 13-Grundöl ist viskosimetrisch, also z. B. bei der kinematischen Viskosität bei 40°C, ohne den Zusatz von polymeren Viskositätsindex-Verbesserern bzw. Verdickern, vergleichbar mit PANOLIN HLP Synth. Daraus ergibt sich ein besseres Schaumverhalten, da die Luftblasen nicht durch die Makromoleküle am Aufsteigen gehindert werden. Ferner ist davon auszugehen, dass die Tieftemperaturviskositäten einer polymerfreien oder im Polymergehalt reduzierten Formulierung auf Basis von C12D 13 geringer ausfallen. Dadurch wird die Durchölung bei tiefen Temperaturen signifikant verbessert, der Schmierfilmaufbau in allen Schmierstellen der Baumaschine und deren Nebenaggregaten erfolgt schneller und das mit geringerer Pumpenleistung (Energieeffizienz). Damit wird der Verschleiss in den Tribosystemen (Reibstellen) gesenkt. Dieses gilt auch für die anderen untersuchten Ester mit kürzeren Carbonsäuren. Das C12D13-Grundöl ist durch die Kommission zur Bewertung wassergefährdender Stoffe beim Deutschen Umweltbundesamt unter der Nummer 4203 in WGK 1 (schwach wassergefährdend, WGK = Wassergefährdungsklasse) eingestuft, was eine gute Voraussetzung für die Formulierung umweltfreundlicher Hydrauliköle darstellt. The C12D 13 base oil is viscometric, so z. B. at the kinematic viscosity at 40 ° C, without the addition of polymeric viscosity index improvers or thickeners, comparable to PANOLIN HLP Synth. This results in a better foam behavior, since the air bubbles are not hindered by the macromolecules on the rise. Furthermore, it can be assumed that the low-temperature viscosities of a polymer-free or polymer-reduced formulation based on C12D 13 are lower. This significantly improves oil penetration at low temperatures. The lubricating film build-up in all lubrication points of the construction machine and its accessories is faster and with lower pump performance (energy efficiency). This reduces the wear in the tribosystems (friction points). This also applies to the other esters studied with shorter carboxylic acids. The C12D13 base oil is classified by the Commission for the Evaluation of Hazardous Substances at the German Federal Environment Agency under the number 4203 in WGK 1 (slightly hazardous to water, WGK = water hazard class), which is a good condition for the formulation of environmentally friendly hydraulic oils.
Insgesamt zeigen die untersuchten Ester höhere Viskositätsindices, angehobene Viskositätslagen, gestiegene Flammpunkte und auch niedrigere NOACK-Verdampfungen gegenüber Diisotridecyladipat (DITA). Overall, the esters studied show higher viscosity indices, increased viscosity levels, increased flash points and also lower NOACK evaporations over diisotridecyl adipate (DITA).
Fig. 1 zeigt die Ergebnisse von Schwingungs-Reibverschleisstests (SRV, Modell III) mit den fünf unadditivierten Ester-Grundölen Diisotridecyladipat (DITA), Trimethylolpropan-Ester (TMP-C8/C 10), Di(isotridecyl)nonandioat (C9D13), Di(isotridecyl)dodecandioat (C12D 13) und Di(isotridecyl)decandioat (C 10D 13). FIG. 1 shows the results of vibrational fretting tests (SRV, model III) with the five unadditized ester base oils diisotridecyl adipate (DITA), trimethylol propane ester (TMP-C8 / C10), di (isotridecyl) nonanedioate (C9D13), di (isotridecyl) dodecanedioate (C12D 13) and di (isotridecyl) decanedioate (C 10D 13).
Die Testversuche wurden nach der Norm ASTM D7421-08 (Fresslast) bei einer typischen Betriebstemperatur für Hydrauliköle von +80°C durchgeführt. Die Frequenz betrug dabei 50 Hz bei einer Auslenkung von 1 mm (in positiver x-Richtung) und 2 mm (in negativer x- Richtung). Die Normalkraft wurde während den Versuchen alle 2 Minuten um 100 N erhöht. Dabei zeigt sich, dass durch die Verlängerung der Kettenlänge der Dicarbonsäure auch das Fresslasttragevermögen des Grundöles verbessert wird. Für C9D 13, C10D 13 und C12D13 werden Werte grösser als P 3'938 MPa erreicht, da bei 2Ό00 N bzw. nach 40 Minuten noch kein adhäsives Versagen auftritt. Die C9D13-Diester und C12D 13-Diester übertreffen die Fresslastgrenze des Trimethylolpropan-Esters (TMP-C8/C10) und erniedrigen bereits als unadditivierte Grundöle die Misch-/Grenzreibungszahl bei hohen Pressungen deutlich. Bemerkenswert ist bei diesen unadditivierten Grundölen aus C9D13-Diestern und C12D13-Diestern die Tatsache, dass die Misch-/Grenzreibungszahl praktisch invariant gegenüber der Laststeigerung im Test nach ASTM D7421-08 ist. The test tests were carried out according to the standard ASTM D7421-08 (feeding load) at a typical operating temperature for hydraulic oils of + 80 ° C. The frequency was 50 Hz at a deflection of 1 mm (in the positive x direction) and 2 mm (in the negative x direction). The normal force was increased by 100 N every 2 minutes during the trials. It shows that extending the chain length of the dicarboxylic acid also improves the frying load-bearing capacity of the base oil. For C9D 13, C10D 13 and C12D13, values greater than P 3'938 MPa are reached, as at 2Ό00 N or after 40 minutes, no adhesive failure occurs. The C9D13 diesters and C12D 13 diesters surpass the feeding load limit of the trimethylol propane ester (TMP-C8 / C10) and, even as unadditized base oils, significantly lower the mixing / limiting friction coefficient at high pressures. Noteworthy in these unadditized base oils from C9D13 diesters and C12D13 diesters is the fact that the mixing / limiting friction coefficient is practically invariant to the load increase in the test according to ASTM D7421-08.
Fig. 2a zeigt Diagramme, welche den Reibungskoeffizienten (f) und die Normalkraft (FN) (oben) sowie die Auslenkung (Stroke dx) und die Normalkraft (FN) (unten) von Diisotridecyladipat in positive x-Richtung als Funktion der Zeit darstellen. Fig. 2b zeigt entsprechend Diagramme, welche den Reibungskoeffizienten (f) und die Normalkraft (FN) (oben) und auch die Auslenkung (Stroke dx) und die Normalkraft (FN) (unten) von Diisotridecyladipat in negativer x-Richtung als Funktion der Zeit wiedergeben. Fig. 2a shows graphs showing the coefficient of friction (f) and the normal force (F N ) (top) and the deflection (stroke dx) and the normal force (F N ) (bottom) of diisotridecyl adipate in the positive x direction as a function of time represent. Fig. 2b accordingly shows diagrams showing the friction coefficient (f) and the normal force (F N ) (above) and also the deflection (stroke dx) and the normal force (F N ) (below) of diisotridecyl adipate in the negative x direction as a function to reflect the time.
Die Fig. 3a, b zeigen Diagramme, welche die entsprechenden Daten für Di(isotridecyl)dodecandioat (C12D13) wiedergeben, während die Fig. 4a, b in analoger Weise die Diagramme für Trimethylolpropan-Ester (TMP-C8/C10) zeigen. Figures 3a, b are graphs showing the corresponding data for diisotridecyl dodecanedioate (C12D13), while Figures 4a, b show in an analogous manner the graphs for trimethylolpropane ester (TMP-C8 / C10).
Besonders bemerkenswert ist die hohe Fresslast von Di(isotridecyl)dodecandioat (C12D13) von >1700 N nach einer Zeit von ca. 42 min (siehe z. B. Fig. 1 ). Dies ist für ein Grundöl ausserordentlich hoch, insbesondere in dieser niedrigen Viskositätslage, und wird von vollformulierten Schmierstoffen ohne zusätzliche Massnahmen nicht erreicht. Die untersuchten Ester Di(isotridecyl)nonandioat (C9D 13), Di(isotridecyl)dodecandioat (C12D 13) und Di(isotridecyl)decandioat (C10D13) sollen für mit einem Umweltzeichen ausgezeichnete Schmierstoffe verwendet werden, die bezogen auf den Kohlenstoffanteil bevorzugt zu wenigstens 25 Mol-%, weiter bevorzugt wenigstens 50 Mol-%, noch weiter bevorzugt wenigstens 60 Mol-%, insbesondere bevorzugt wenigstens 70 Mol-% aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen. Für eine neue Klasse der Biolubes genügt es, wenn mindestens 25 Mol-% der Gesamtformulierung aus nachwachsenden Rohstoffen (nwR) bestehen. Auch hier wird der Anteil mittels Radiocarbonmethoden (ASTM D6866 oder DIN EN 15440:201 1-05) gemessen. Dies bedeutet, dass der Ester C12D13 bereits ein Biolube ist, wenn alleine die Säurekomponente (Dodekandisäure, Anteil nwR von 31.6%) aus nachwachsenden Rohstoffen stammt. Auch C10D13 (Anteil nwR von 27,8%) und C9D13 (Anteil nwR von 25,7%) erfüllen dieses Kriterium. Im Gegensatz dazu kann C6D13 (DITA, Anteil nwR von 18,75%) alleine nicht als Biolube angesehen werden. Ein Schmierstoff auf der Basis von DITA erfüllt diese Vorgabe, wenn er weitere Ester aus nachwachsenden Rohstoffen in geringen Zugaben enthält, die den Anteil aus nachwachsenden Rohstoffen kompensieren, werden kann. Particularly noteworthy is the high feeding load of di (isotridecyl) dodecanedioate (C12D13) of> 1700 N after a time of about 42 min (see, for example, Fig. 1). This is extremely high for a base oil, especially at this low viscosity level, and is not achieved by fully formulated lubricants without additional measures. The investigated esters di (isotridecyl) nonanedioate (C9D 13), di (isotridecyl) dodecanedioate (C12D 13) and di (isotridecyl) decanedioate (C10D13) are said to be used for eco-friendly lubricants, preferably at least 25% by weight of carbon Mol%, more preferably at least 50 mol%, even more preferably at least 60 mol%, particularly preferably at least 70 mol% consist of renewable raw materials. For a new class of biolubes it is sufficient if at least 25 mol% of the total formulation consists of renewable raw materials (nwR). Again, the proportion is measured by radiocarbon methods (ASTM D6866 or DIN EN 15440: 201 1-05). This means that the ester C12D13 is already a biolube if only the acid component (dodecanedioic acid, proportion nwR of 31.6%) comes from renewable raw materials. C10D13 (27.8% share nwR) and C9D13 (25.7% share nwR) also meet this criterion. In contrast, C6D13 (DITA, 18.79% nwR) alone can not be considered a biolube. A lubricant based on DITA meets this requirement if it contains additional esters of renewable raw materials in low additions, which can compensate for the proportion of renewable raw materials.

Claims

Patentansprüche claims
Esteröl, insbesondere zur Herstellung eines Hydrauliköls und/oder eines Schmierstoffs, enthaltend ein Veresterungsprodukt aus wenigstens einem Monoalkohol mit wenigstens einer Mehrfachcarbonsaure, dadurch gekennzeichnet, dass der Monoalkohol und/oder die Mehrfachcarbonsaure aus nachwachsenden Rohstoffen stammt. Ester oil, in particular for producing a hydraulic oil and / or a lubricant, comprising an esterification product of at least one monoalcohol with at least one Mehrfachcarbonsaure, characterized in that the monoalcohol and / or the Mehrfachcarbonsaure derived from renewable raw materials.
Esteröl nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachcarbonsaure aus nachwachsenden Rohstoffen stammt. Ester oil according to claim 1, characterized in that the Mehrfachcarbonsaure originates from renewable resources.
Esteröl nach einem der Ansprüche 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachcarbonsaure gesättigt ist. Ester oil according to any one of claims 1-2, characterized in that the polycarboxylic acid is saturated.
Esteröl nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachcarbonsaure unverzweigt ist. Ester oil according to any one of claims 1-3, characterized in that the polycarboxylic acid is unbranched.
Esteröl nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachcarbonsaure verzweigt ist. An ester oil according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the polycarboxylic acid is branched.
Esteröl nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachcarbonsaure 6 - 13 Kohlenstoffatome, bevorzugt 8 - 13 Kohlenstoffatome, aufweist. Ester oil according to any one of claims 1-5, characterized in that the polycarboxylic acid has 6 - 13 carbon atoms, preferably 8 - 13 carbon atoms.
7. Esteröl nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachcarbonsaure eine Dicarbonsäure umfasst. 7. ester oil according to any one of claims 1-6, characterized in that the Mehrfachcarbonsaure comprises a dicarboxylic acid.
8. Esteröl nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicarbonsäure Adipinsäure, Trimethyladipinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Sebazinsäure, Dodecandisäure und/oder Brassylsäure enthält. 8. Ester oil according to claim 7, characterized in that the dicarboxylic acid contains adipic acid, trimethyladipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid and / or brassylic acid.
9. Esteröl nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Monoalkohol aus nachwachsenden Rohstoffen stammt. 9. Ester oil according to any one of claims 1-8, characterized in that the at least one monoalcohol originates from renewable raw materials.
10. Esteröl nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Monoalkohol gesättigt ist. 10. Ester oil according to any one of claims 1-9, characterized in that the at least one monoalcohol is saturated.
1 1. Esteröl nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Monoalkohol unverzweigt ist. 1 ester oil according to any one of claims 1-10, characterized in that the at least one monoalcohol is unbranched.
12. Esteröl nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Monoalkohol verzweigt ist. 12. An ester oil according to any one of claims 1-10, characterized in that the at least one monoalcohol is branched.
13. Esteröl nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Monoalkohol eine Iso-Endverzweigung aufweist. 13. Ester oil according to claim 12, characterized in that the at least one monoalcohol has an iso-end branching.
14. Esteröl nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Monoalkohol 6 - 24, bevorzugt 8 - 16, Kohlenstoffatome aufweist, wobei der wenigstens eine Monoalkohol besonders bevorzugt 9, 1 1 , 12, 14 und/oder 16 Kohlenstoffatome aufweist. 14. Ester oil according to any one of claims 1-13, characterized in that the at least one monoalcohol 6-24, preferably 8-16, has carbon atoms, wherein the at least one monoalcohol particularly preferably 9, 1 1, 12, 14 and / or 16 Having carbon atoms.
15. Esteröl nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Monoalkohol ein Fettalkohol ist. 15. An ester oil according to any one of claims 1-14, characterized in that the at least one monoalcohol is a fatty alcohol.
16. Esteröl nach einem der Ansprüche 1 - 15, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Monoalkohol 1-Nonanol, n-Undecanol, 1-Dodecanol, 1-Tetradecanol und/oder Cetylalkohol umfasst. 16. An ester oil according to any one of claims 1-15, characterized in that the at least one monoalcohol 1-nonanol, n-undecanol, 1-dodecanol, 1-tetradecanol and / or cetyl alcohol comprises.
17. Esteröl nach einem der Ansprüche 1 - 16, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Monoalkohol Methyltetradecanol umfasst. 17. ester oil according to any one of claims 1-16, characterized in that the at least one monoalcohol comprises methyltetradecanol.
18. Esteröl, insbesondere zur Herstellung eines Hydrauliköls und/oder eines Schmierstoffs, enthaltend ein Veresterungsprodukt aus wenigstens einer Monocarbonsäure mit wenigstens einem Dialkohol, dadurch gekennzeichnet, dass der18. Ester oil, in particular for producing a hydraulic oil and / or a lubricant, comprising an esterification product of at least one monocarboxylic acid with at least one dialcohol, characterized in that the
Dialkohol und/oder die Monocarbonsäure aus nachwachsenden Rohstoffen stammt. Dialcohol and / or the monocarboxylic acid derived from renewable resources.
19. Esteröl nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Dialkohol aus nachwachsenden Rohstoffen stammt. 19. Ester oil according to claim 18, characterized in that the dialcohol originates from renewable raw materials.
20. Esteröl nach einem der Ansprüche 18 - 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Dialkohol gesättigt ist. 20. Ester oil according to any one of claims 18 - 19, characterized in that the dialcohol is saturated.
21. Esteröl nach einem der Ansprüche 18 - 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Dialkohol unverzweigt ist. 21. Ester oil according to any one of claims 18-20, characterized in that the dialcohol is unbranched.
22. Esteröl nach einem der Ansprüche 18 - 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Dialkohol verzweigt ist, insbesondere einfach oder mehrfach methylverzweigt. 22. An ester oil according to any one of claims 18-20, characterized in that the dialcohol is branched, in particular methyl branched once or several times.
23. Esteröl nach einem der Ansprüche 18 - 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Dialkohol 5 - 14 Kohlenstoffatome aufweist. 23. Ester oil according to any one of claims 18-22, characterized in that the dialcohol has 5-14 carbon atoms.
24. Esteröl nach einem der Ansprüche 18 - 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Dialkohol ein endständiger Dialkohol ist. 24. ester oil according to any one of claims 18 - 23, characterized in that the dialcohol is a terminal dialcohol.
25. Esteröl nach einem der Ansprüche 23 - 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Dialkohol wenigstens einen Vertreter aus der Reihe Pentandiol, Hexandiol, Heptandiol,25. Esteröl according to any one of claims 23 - 24, characterized in that the dialcohol is at least one member selected from pentanediol, hexanediol, heptanediol,
Octandiol, Nonandiol, Decandiol, Dodecandiol, Tridecandiol und/oder deren Isomere enthält. Octanediol, nonanediol, decanediol, dodecanediol, tridecanediol and / or their isomers.
26. Esteröl nach einem der Ansprüche 18- 25, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Monocarbonsäure aus nachwachsenden Rohstoffen stammt. 26. Ester oil according to any one of claims 18- 25, characterized in that the at least one monocarboxylic acid originates from renewable raw materials.
27. Esteröl nach einem der Ansprüche 18 - 26, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Monocarbonsäure gesättigt ist. 27. Ester oil according to any one of claims 18-26, characterized in that the at least one monocarboxylic acid is saturated.
28. Esteröl nach einem der Ansprüche 18 - 27, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Monocarbonsäure unverzweigt ist. 28. An ester oil according to any one of claims 18 - 27, characterized in that the at least one monocarboxylic acid is unbranched.
29. Esteröl nach einem der Ansprüche 18 - 27, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Monocarbonsäure verzweigt ist, insbesondere einfach oder mehrfach methylverzweigt. 29. Ester oil according to any one of claims 18 - 27, characterized in that the at least one monocarboxylic acid is branched, in particular methyl or simply methyl branched several times.
30. Esteröl nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Monocarbonsäure eine Iso-Endverzweigung aufweist. 30. Ester oil according to claim 29, characterized in that the at least one monocarboxylic acid has an iso-end branching.
31. Esteröl nach einem der Ansprüche 18 - 30, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Monocarbonsäure 6 - 18 Kohlenstoffatome, bevorzugt 9 - 16 Kohlenstoffatome, aufweist. 31. Esteröl according to any one of claims 18 - 30, characterized in that the at least one monocarboxylic acid 6 - 18 carbon atoms, preferably 9 - has 16 carbon atoms.
32. Esteröl nach einem der Ansprüche 18 - 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Monocarbonsäure eine Fettsäure ist. 32. Ester oil according to any one of claims 18 - 31, characterized in that the at least one monocarboxylic acid is a fatty acid.
33. Esteröl nach einem der Ansprüche 18 - 32, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Monocarbonsäure Caprylsäure, Pelargonsäure, Caprinsäure, Undecansäure, Laurinsäure, Tridekansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure und/oder deren Isomere umfasst. 33. Ester oil according to any one of claims 18 - 32, characterized in that the at least one monocarboxylic acid comprises caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, undecanoic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid and / or their isomers.
34. Esteröl nach einem der Ansprüche 1 - 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Veresterungsprodukt bezogen auf den Kohlenstoffanteil zu wenigstens 50 Mol-%, bevorzugt wenigstens 60 Mol-%, noch weiter bevorzugt wenigstens 70 Mol-% aus nachwachsenden Rohstoffen gebildet ist. 34. ester oil according to any one of claims 1-33, characterized in that the esterification product based on the carbon content to at least 50 mol%, preferably at least 60 mol%, more preferably at least 70 mol% is formed from renewable raw materials.
35. Esteröl nach einem der Ansprüche 1 - 34, dadurch gekennzeichnet, dass ein Molekulargewicht des Veresterungsprodukts wenigstens 400 g/mol, insbesondere 550 g/mol beträgt. 35. Ester oil according to any one of claims 1 - 34, characterized in that a molecular weight of the esterification product is at least 400 g / mol, in particular 550 g / mol.
36. Esteröl nach einem der Ansprüche 1 - 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Veresterungsprodukt wenigstens 30 Kohlenstoffatome und/oder höchstens 50 Kohlenstoffatome aufweist. 36. Ester oil according to any one of claims 1-35, characterized in that the esterification product has at least 30 carbon atoms and / or at most 50 carbon atoms.
37. Verwendung eines Esteröls nach einem der Ansprüche 1 - 36 als Schmiermittel und/oder Hydrauliköl. 37. Use of an ester oil according to any one of claims 1 - 36 as a lubricant and / or hydraulic oil.
38. Schmierstoff und/oder Hydrauliköl enthaltend ein Esteröl nach einem der Ansprüche 1 - 36. 38. Lubricant and / or hydraulic oil containing an ester oil according to one of claims 1 - 36.
39. Schmierstoff und/oder Hydrauliköl nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Esteröl wenigstens 50 Gew.-%, bevorzugt wenigstens 75 Gew.-%, weiter bevorzugt wenigstens 90 Gew.-%, des Gesamtgewichts des Schmierstoffs und/oder39. Lubricant and / or hydraulic oil according to claim 38, characterized in that the proportion of ester oil at least 50 wt .-%, preferably at least 75 wt .-%, more preferably at least 90 wt .-%, of the total weight of the lubricant and / or
Hydrauliköls beträgt. Hydraulic oil is.
40. Schmierstoff und/oder Hydrauliköl nach einem der Ansprüche 38 - 39, dadurch gekennzeichnet, dass Additive enthalten sind, wobei als Additive Antioxidantien, Verschleissschutzadditive, Metalldesaktivatoren, Korrosionsinhibitoren und/oder Entschäumer vorliegen. 40. Lubricant and / or hydraulic oil according to any one of claims 38 - 39, characterized in that additives are present, being present as additives antioxidants, anti-wear additives, metal deactivators, corrosion inhibitors and / or defoamers.
41. Verfahren zur Herstellung eines Esteröls, insbesondere zur Verwendung in einem Hydrauliköl und/oder einem Schmierstoff, wobei ein Monoalkohol mit einer Mehrfachcarbonsäure zu einem Esteröl umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Monoalkohol und/oder die Mehrfachcarbonsäure aus nachwachsenden Rohstoffen stammen. 41. A process for the preparation of an ester oil, in particular for use in a hydraulic oil and / or a lubricant, wherein a monoalcohol is reacted with a polycarboxylic acid to form an ester oil, characterized the monoalcohol and / or the polycarboxylic acid originate from renewable raw materials.
42. Verfahren zur Herstellung eines Esteröls, insbesondere zur Verwendung in einem Hydrauliköl und/oder einem Schmierstoff, wobei ein Dialkohol mit einer Monocarbonsäure zu einem Esteröl umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Dialkohol und/oder die Monocarbonsäure aus nachwachsenden Rohstoffen stammen. 42. A process for the preparation of an ester oil, in particular for use in a hydraulic oil and / or a lubricant, wherein a dialcohol is reacted with a monocarboxylic acid to form an ester oil, characterized in that the dialcohol and / or monocarboxylic acid originate from renewable raw materials.
43. Verfahren nach einem der Ansprüche 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkohole und/oder Carbonsäuren aus Fettsäuren aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. 43. The method according to any one of claims 41 or 42, characterized in that the alcohols and / or carboxylic acids are prepared from fatty acids from renewable resources.
44. Verfahren nach einem der Ansprüche 41 - 43, dadurch gekennzeichnet, dass als Fettsäuren Palmöl, Ölsäure C18: 1 (cis-9), Linolsäure (C18:2, ω-9, ω-12), Gadoleinsäure (C20: 1 ω-9), Erucasäure (C22: 1 ω-9), Petroselinsäure (C18: 1 ; co-6), Arachidonsäure und/oder ω-6-Fettsäuren verwendet werden. 44. The method according to any one of claims 41-43, characterized in that as fatty acids palm oil, oleic acid C18: 1 (cis-9), linoleic acid (C18: 2, ω-9, ω-12), gadoleic acid (C20: 1 ω -9), erucic acid (C22: 1 ω-9), petroselinic acid (C18: 1, co-6), arachidonic acid and / or ω-6 fatty acids.
45. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 - 44, dadurch gekennzeichnet, dass Hydroxyfettsäuren, insbesondere Rizinolsäure (C 18: 1 ; 9Z; 12R; 12-Hydroxy; ω-9), Lesquerolsäure (C20: 1 ; Z 1 1 ; 14-Hydroxy) und/oder Vernolsäure (C18: 1 ; 9Z; 13- Epoxy; co-9), verwendet werden. 45. Process according to one of claims 43-44, characterized in that hydroxy fatty acids, in particular ricinoleic acid (C 18: 1; 9Z; 12R; 12-hydroxy; ω-9), lesquerolic acid (C20: 1; Z 1 1; Hydroxy) and / or vernolic acid (C18: 1; 9Z; 13-epoxy; co-9).
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